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C# 類別核心基礎：建構函式、解構函式與方法參數傳遞

編輯：關於C語言

第五章類別：C# 程式的基石

沒有類別，連最簡單的 C# 程式都無法編譯。本章涵蓋建構函式/解構函式、方法參數傳遞、多型覆寫、方法遮蔽等核心主題。

5.1 建構函式與解構函式：物件的生與死

建構函式基本規則

名稱與類別相同，無回傳型別
預設為 public，若類別僅含靜態成員可標記 private 防止實例化
編譯器會自動提供無參數預設建構函式（若未自訂）
可多載：public TestClass(string name, int age) { ... }

資源釋放：解構函式 vs Dispose 模式

C# 解構函式 ~TestClass() 由垃圾收集器（GC）非同步呼叫，時機不可預測。若持有非受控資源（檔案控制代碼、資料庫連線、GDI+ 物件），必須實作顯式釋放方法：


public class TestClass : IDisposable
{
    private IntPtr _handle;  // 非受控資源

    // 顯式釋放 - 供呼叫端主動呼叫
    public void Dispose()
    {
        ReleaseResources();
        GC.SuppressFinalize(this);  // 告訴 GC 不需再呼叫解構函式
    }

    // 解構函式 - 防禦性程式，確保資源最終被釋放
    ~TestClass()
    {
        ReleaseResources();
    }

    private void ReleaseResources()
    {
        if (_handle != IntPtr.Zero)
        {
            CloseHandle(_handle);
            _handle = IntPtr.Zero;
        }
    }

    [DllImport("kernel32.dll")]
    private static extern bool CloseHandle(IntPtr hObject);
}

最佳實務：呼叫端使用 using 區塊確保 Dispose() 被呼叫：

using (var obj = new TestClass())
{
    // 使用資源
}  // 區塊結束自動呼叫 Dispose()

5.2 方法參數傳遞三部曲

5.2.1.1 輸入參數（傳值）

預設行為：建立引數副本，方法內修改不影響原變數。適用於值型別與參考型別的參考本身。


public int CalcSquare(int side) => side * side;
// 呼叫
var result = CalcSquare(25);  // 常數直接傳遞

5.2.1.2 參考參數（`ref`）

傳遞變數本身（位址），方法可修改原值。呼叫前必須初始化。


public void CalcSquare(ref int value)
{
    value *= value;  // 直接修改原變數
}

// 呼叫
int num = 20;  // 必須初始化
CalcSquare(ref num);  // num 變為 400

5.2.1.3 輸出參數（`out`）

專為「傳回額外結果」設計，呼叫前不需初始化，但方法必須在返回前賦值。


public void CalcSquare(int side, out int result)
{
    result = side * side;  // 必須賦值
}

// 呼叫
int squared;  // 無需初始化
CalcSquare(15, out squared);  // squared = 225

特性	輸入 (預設)	`ref`	`out`
呼叫端初始化	不需	必須	不需
方法內讀取	可	可	不可（未指派前）
方法內寫入	僅影響副本	影響原變數	必須指派
適用場景	單純輸入	雙向資料流	多重回傳值

5.2.2 方法覆寫：多型的核心

基類以 virtual 標記可覆寫方法，衍生類用 override 實作新行為。關鍵特性：即使透過基類參考呼叫，仍執行衍生類實作。


class Triangle
{
    public virtual double ComputeArea(int a, int b, int c)
    {
        double s = (a + b + c) / 2.0;
        return Math.Sqrt(s * (s - a) * (s - b) * (s - c));  // 海龍公式
    }
}

class RightAngledTriangle : Triangle
{
    public override double ComputeArea(int a, int b, int c)
    {
        // 驗證是否為直角三角形
        const double epsilon = 0.0001;
        if (Math.Abs(a * a + b * b - c * c) > epsilon)
            return base.ComputeArea(a, b, c);  // 呼叫基類實作

        return a * b / 2.0;  // 直角三角形面積公式
    }
}