推荐好书：《CLR via C#》《C# IN DEPTH》（中文名《深入理解C#》）

学习完课程后，一定要把这两本书好好读读，完成从初级到高级的转变。

方法的由来

方法（method）的前身是 C/C++ 语言的函数（function）
- 方法是面向对象范畴的概念，在非面向对象语言中仍然称为函数
- 使用 C/C++ 语言做对比
方法永远都是类（或结构体）的成员
- C# 语言中函数不可能独立于类（或结构体）之外
- 只有作为类（或结构体）的成员时才被称为方法
- C++ 中函数可以独立于类之外，称为“全局函数”
方法是类（或结构体）最基本的成员之一
- 最基本的成员只有两个 —— 字段与方法（成员变量与成员方法），本质还是数据 + 算法
- 方法表示类（或结构体）“能做什么事情”
为什么需要方法和函数
- 目的 1：隐藏复杂的逻辑
- 目的 2：复用（reuse，重用）
- 示例：计算圆面积、圆柱体积、圆锥体积

VS2017 装上 SDK，就可以直接写 C 和 C++。

C++ 函数示例：

#include <iostream>
double Add(double a, double b)
{
    return a + b;
}
int main()
{
    double x = 3.0;
    double y = 5.0;
    double result = Add(x, y);
    std::cout << x << "+" << y << "=" << result;
    return 0;
}

当一个函数以类的成员的身份出现时，它就被称为方法。方法有一个别名叫“成员函数”。

C++ 里面完成了函数向方法的过渡。

C++ 添加类

008,009 方法的定义、调用与调试 - 图1

Student.h：

#pragma once
class Student
{
public:
    Student();
    ~Student();
    void SayHello();
};

Student.cpp：

#include "Student.h"
#include <iostream>
Student::Student()
{
}
Student::~Student()
{
}
void Student::SayHello()
{
    std::cout << "Hello! I'm a student!";
}

Source.cpp：

#include <iostream>
#include "Student.h"
int main()
{
    Student *pStu = new Student();
    pStu->SayHello();
    return 0;
}

方法永远都是类（或结构体）的成员

C# namespace 里不能有方法。
008,009 方法的定义、调用与调试 - 图2

方法的声明与调用

008,009 方法的定义、调用与调试 - 图3

C# 声明/定义不分家
C++ 声明放在头文件，定义放在代码文件里面

C# 语言定义文档 —— 方法声明

008,009 方法的定义、调用与调试 - 图4

构造器（一种特殊的方法）

构造器（constructor）是类型的成员之一
狭义的构造器指的是“实例构造器”（instance constructor）
如何调用构造器
声明构造器
构造器的内存原理

构造函数译为构造器，成员函数译为方法，它们本质都还是函数。

默认构造器

namespace ConstructorExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student stu = new Student();
            Console.WriteLine(stu.ID);
        }
    }
    class Student
    {
        public int ID;
        public string Name;
    }
}

默认构造器将int型的 ID 初始化为 0：

0
请按任意键继续. . .

无参数默认构造器

namespace ConstructorExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student stu = new Student();
            Console.WriteLine(stu.ID);
            Console.WriteLine(stu.Name);
        }
    }
    class Student
    {
        public Student()
        {
            ID = 1;
            Name = "No name";
        }
        public int ID;
        public string Name;
    }
}

输出：

1
No name
请按任意键继续. . .

带参数构造器

一旦有了带参数的构造器，默认构造器就不存在了。若还想调用无参数构造器，必需自己写。

namespace ConstructorExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student stu = new Student(2, "Mr.Okay");
            Console.WriteLine(stu.ID);
            Console.WriteLine(stu.Name);
        }
    }
    class Student
    {
        public Student(int initId,string initName)
        {
            ID = init Id;
            Name = initName;
        }
        public int ID;
        public string Name;
    }
}

输出：

2
Mr.Okay
请按任意键继续. . .

Code Snippet
ctor + TAB * 2：快速生成构造器代码片段

构造器内存原理

默认构造器图示

图中左侧代指栈内存，右侧代指堆内存。
注意栈内存分配是从高地址往低地址分配，直到分配到栈顶。

public int ID;// int 结构体 占4个字节
public string Name;// string 引用类型 占4个字节 存储的是实例的地址

008,009 方法的定义、调用与调试 - 图6

带参数构造器图示

Student stu = new Student(1, "Mr.Okay");

008,009 方法的定义、调用与调试 - 图7

方法的重载（Overload）

调用重载方法的示例

Console.WriteLine() 有多达 19 个重载。
008,009 方法的定义、调用与调试 - 图8

声明带有重载的方法

方法签名（method signature）由方法的名称、类型形参的个数和它的每一个形参（按从左到右的顺序）的类型和种类（值、引用或输出）组成。方法签名不包含返回类型
实例构造函数签名由它的每一个形参（按从左到右的顺序）的类型和种类（值、引用或输出）组成
重载决策（到底调用哪一个重载）：用于在给定了参数列表和一组候选函数成员的情况下，选择一个最佳的函数成员来实施调用

“类型形参”是用在泛型里面的。

public int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
public int Add<T>(int a, int b)
{
    T t;//...
    return a + b;
}

参数种类不同示例：

public int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
public int Add(ref int a, int b)
{
    return a + b;
}
public int Add(int a,out int b)
{
    b = 100;
    return a + b;
}

如何对方法进行 debug

设置断点（breakpoint）
观察方法调用时的 call stack
Step-in、Step-over、Step-out
观察局部变量的值与变化

call stack

通过 call stack 可以直观的追溯方法调用链。
008,009 方法的定义、调用与调试 - 图9

Step-out

Step-out（Shift + F11）用于跳出当前方法并返回到调用它的方法。

这在跨文件方法调用、大项目里面很有用，你想知道到底谁调用了这个方法，直接一个 Shift + F11 就跳过去了。

钉变量

008,009 方法的定义、调用与调试 - 图10

方法的调用与栈

方法调用时栈内存的分配
- 对 stack frame 的分析

stack frame：一个方法被调用时，它在栈内存中的布局。

C# 中调用方法时的变量归 Caller（主调函数）管，不归 Callee（被调用者）管。
压变量入栈，C# 是从左至右的顺序。

图示是为了重点解释方法、变量、参数的压栈，实际情况下还要压入返回地址等。
返回值一般存在 CPU 的寄存器里面，特殊情况寄存器存不下该返回值时，会到栈上开辟空间。

stack overflow 就是栈无限向上延伸（分配变量、参数、栈针等），最后溢出了。

代码

using System;
namespace CSharpMethodExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            double result = Calculator.GetConeVolume(100, 90);
        }
    }
    class Calculator
    {
        public static double GetCircleArea(double r)
        {
            return Math.PI * r * r;
        }
        public static double GetCylinderVolume(double r,double h)
        {
            double a = GetCircleArea(r);
            return a * h;
        }
        public static double GetConeVolume(double r,double h)
        {
            double cv = GetCylinderVolume(r, h);
            return cv / 3;
        }
    }
}