前言

在C#編程中關(guān)鍵字是構(gòu)建邏輯和實(shí)現(xiàn)功能的基石，它承載著編程語言的語法規(guī)則和編程智慧。熟練掌握這些基礎(chǔ)高頻關(guān)鍵字對(duì)提升編程能力和面試表現(xiàn)至關(guān)重要，它們是日常開發(fā)和解決復(fù)雜問題的關(guān)鍵。

C#訪問修飾符

訪問修飾符的作用

訪問修飾符是用于指定成員或類型的聲明可訪問性的關(guān)鍵字。

四種常見的訪問修飾符

• public（公共的）
• protected（受保護(hù)的）
• internal（內(nèi)部的）
• private（私有的）

訪問修飾符的六種組合及其可訪問性級(jí)別

• public 訪問不受限制
• protected 訪問限于包含類或派生自包含類的類型
• internal 訪問限于當(dāng)前程序集
• private 訪問限于包含類
• protected internal 訪問限于當(dāng)前程序集或派生自包含類的類型訪問
• private protected 訪問限于包含類或當(dāng)前程序集中包含類的派生類的類型訪問

//包含類
publicclassBaseClass
{
    privateprotectedint myValue = 0;
}

//當(dāng)前程序集中包含類的派生類
publicclassDerivedClass1 : BaseClass
{
    void Access()
    {
        var baseObject = new BaseClass();
        myValue = 5;
    }
}

C#類和結(jié)構(gòu)默認(rèn)訪問修飾符

Internal

C#適用于類和結(jié)構(gòu)訪問修飾符有哪些

public 或 internal

類成員和結(jié)構(gòu)成員的默認(rèn)訪問修飾符為

private

結(jié)構(gòu)成員（包括嵌套的類和結(jié)構(gòu)）可以聲明為

public、internal 或 private 注意：結(jié)構(gòu)成員無法聲明為 protected、protected internal 或 private protected，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不支持繼承。

類成員（包括嵌套的類和結(jié)構(gòu)）可以聲明為

public、protected internal、protected、internal、private protected 或 private

readonly與const區(qū)別？

readonly關(guān)鍵字（運(yùn)行時(shí)常量）:字段可以在聲明或構(gòu)造函數(shù)中初始化，常作為運(yùn)行時(shí)常量使用。

const關(guān)鍵字（編譯時(shí)常量）：字段只能在該字段的聲明時(shí)初始化，常作為編譯時(shí)常量使用過。

virtual作用?

詳情閱讀：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/virtual

virtual關(guān)鍵字用于修改方法、屬性、索引器或事件聲明，并使它們可以在派生類中被重寫（使用override關(guān)鍵字對(duì)虛方法重寫）。 如下是虛方法聲明和重寫虛方法的示例：

// 基類虛方法聲明
   class BaseClass  
    {  
        public virtual void Method1()  
        {  
            Console.WriteLine("Base - Method1");  
        }  

        public virtual void Method2()  
        {  
            Console.WriteLine("Base - Method2");  
        }  
    }  

    class DerivedClass : BaseClass  
    {  
        // 重寫基類中的虛方法
        public override void Method1()  
        {  
            Console.WriteLine("Derived - Method1");  
        }  

        public new void Method2()  
        {  
            Console.WriteLine("Derived - Method2");  
        }  
    }

override作用？

擴(kuò)展或修改繼承的方法、屬性、索引器或事件的抽象或虛擬實(shí)現(xiàn)需要 override 修飾符。

static作用？

詳情閱讀：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/static

使用 static 修飾符可聲明屬于類型本身而不是屬于特定對(duì)象的靜態(tài)成員。 static 修飾符可用于聲明 static 類。 在類、接口和結(jié)構(gòu)中，可以將 static 修飾符添加到字段、方法、屬性、運(yùn)算符、事件和構(gòu)造函數(shù)。 static 修飾符不能用于索引器或終結(jié)器。

靜態(tài)類與非靜態(tài)類的區(qū)別？

1. 靜態(tài)類無法實(shí)例化（換句話說，無法使用 new 運(yùn)算符創(chuàng)建類類型的變量。 由于不存在任何實(shí)例變量，因此可以使用類名本身訪問靜態(tài)類的成員）。
2. 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)只調(diào)用一次，在程序所駐留的應(yīng)用程序域的生存期內(nèi)，靜態(tài)類會(huì)保留在內(nèi)存中（即使用Static修飾的類，應(yīng)用一旦啟用靜態(tài)類就會(huì)保留在內(nèi)存中）。
3. 靜態(tài)類只包含靜態(tài)成員
4. 不能包含實(shí)例構(gòu)造函數(shù)。
5. 靜態(tài)類會(huì)進(jìn)行密封，因此不能繼承。 它們不能繼承自任何類（除了 Object）。 靜態(tài)類不能包含實(shí)例構(gòu)造函數(shù)。 但是，它們可以包含靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

靜態(tài)成員和非靜態(tài)成員的區(qū)別？

成員主要指的是：字段、方法、屬性、運(yùn)算符、事件和構(gòu)造函數(shù)等。

1. 靜態(tài)成員用static修飾符，非靜態(tài)成員不需要。
2. 靜態(tài)成員屬于類所有，非靜態(tài)成員屬于類的實(shí)例化對(duì)象所有。
3. 靜態(tài)方法里不能使用非靜態(tài)成員，非靜態(tài)方法可以使用靜態(tài)成員。
4. 每創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，都會(huì)在內(nèi)存中為非靜態(tài)成員新分配一塊新的存儲(chǔ)。
5. 靜態(tài)成員無論類創(chuàng)建多少個(gè)實(shí)例，在內(nèi)存中只占同一塊區(qū)域。

靜態(tài)方法的使用場(chǎng)合

1. 靜態(tài)方法最適合工具類中方法的定義。
2. 靜態(tài)變量適合全局變量的定義。

靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法區(qū)別（優(yōu)/缺點(diǎn)）？

優(yōu)點(diǎn)：

1. 屬于類級(jí)別的，不需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象就可以直接使用。
2. 全局唯一，內(nèi)存中唯一，靜態(tài)變量可以唯一標(biāo)識(shí)某些狀態(tài)。
3. 在類加載時(shí)候初始化，常駐在內(nèi)存中，調(diào)用快捷方便。

缺點(diǎn)：

1. 靜態(tài)方法不能調(diào)用非靜態(tài)的方法和變量。（非靜態(tài)方法可以任意的調(diào)用靜態(tài)方法/變量）
2. 不可以使用 this 引用 static 方法或?qū)傩栽L問器。

sealed 關(guān)鍵字有什么作用？

sealed 關(guān)鍵字用于修飾類、方法或?qū)傩?，表示該類或成員不可被繼承或重寫。如果一個(gè)類被聲明為 sealed，其他類不能繼承該類；如果一個(gè)方法或?qū)傩员宦暶鳛?sealed，其他類不能重寫該方法或?qū)傩浴?/p>

this 關(guān)鍵字有什么作用？

this 關(guān)鍵字表示當(dāng)前對(duì)象的引用，可以用于訪問當(dāng)前對(duì)象的成員。它可以用來區(qū)分局部變量和實(shí)例變量、在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用其他構(gòu)造函數(shù)、傳遞當(dāng)前對(duì)象給其他方法等。

base 關(guān)鍵字有什么作用？

base 關(guān)鍵字表示基類的引用，可以用于訪問基類的成員。它可以用來在子類中調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)、調(diào)用基類的方法或?qū)傩缘取?/p>

sizeof 關(guān)鍵字有什么作用？

sizeof 運(yùn)算符返回給定類型的變量所占用的字節(jié)數(shù)。 sizeof 運(yùn)算符的參數(shù)必須是一個(gè)非托管類型的名稱，或是一個(gè)限定為非托管類型的類型參數(shù)。

lock 關(guān)鍵字有什么作用？

lock 關(guān)鍵字用于在多線程環(huán)境下對(duì)共享資源進(jìn)行互斥訪問。使用 lock 關(guān)鍵字可以將代碼塊標(biāo)記為臨界區(qū)，使得只有一個(gè)線程能夠進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行代碼。

async 和 await 關(guān)鍵字有什么作用？

async 和 await 關(guān)鍵字用于異步編程。通過使用 async 標(biāo)記方法和 await 等待異步操作完成，可以實(shí)現(xiàn)在異步任務(wù)執(zhí)行過程中不阻塞主線程。

delegate 關(guān)鍵字有什么作用？

delegate 關(guān)鍵字用于聲明委托類型，即代表一個(gè)或多個(gè)方法的對(duì)象。使用 delegate 可以實(shí)現(xiàn)事件和回調(diào)機(jī)制，簡(jiǎn)化方法的調(diào)用和管理。

using關(guān)鍵字的作用

1. using指令為命名空間創(chuàng)建別名，或?qū)朐谄渌臻g中定義的類型
2. using 語句定義一個(gè)范圍，在此范圍的末尾將釋放對(duì)象資源，實(shí)現(xiàn)了IDisposiable的類在using中創(chuàng)建，using結(jié)束后會(huì)自定調(diào)用該對(duì)象的Dispose方法，釋放資源。

C# 中的 in 關(guān)鍵字有什么作用？

in 關(guān)鍵字用于參數(shù)傳遞時(shí)，將參數(shù)按只讀引用傳遞。使用 in 關(guān)鍵字可以提高性能，避免不必要的參數(shù)復(fù)制。

在 C# 中，in 關(guān)鍵字用于將參數(shù)標(biāo)記為輸入?yún)?shù)。它告訴編譯器在方法調(diào)用過程中不會(huì)修改該參數(shù)的值，并且可以通過引用傳遞避免對(duì)參數(shù)進(jìn)行復(fù)制。這對(duì)于大型結(jié)構(gòu)或?qū)ο髤?shù)非常有用，因?yàn)橹苯右脜?shù)可以提高性能和內(nèi)存效率。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int x = 5;
        MultiplyByTwo(in x);
        Console.WriteLine(x); // 輸出 5
    }

    static void MultiplyByTwo(in int number)
    {
        // 無法修改 in 參數(shù)的值
        // number *= 2; // 編譯錯(cuò)誤

        // 僅能讀取 in 參數(shù)的值
        Console.WriteLine(number * 2); // 輸出 10
    }
}

C# 中的 ref 關(guān)鍵字有什么作用？

• 參數(shù)在使用 ref 關(guān)鍵字進(jìn)行引用傳遞時(shí)，必須在方法調(diào)用之前對(duì)其進(jìn)行初始化。
• ref 關(guān)鍵字既可以在進(jìn)入方法之前初始化參數(shù)的值，也可以在方法內(nèi)部對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改。
• ref 參數(shù)在進(jìn)入方法時(shí)保持原始值，并在方法結(jié)束后將值帶回到調(diào)用處。

C# 中的 out 關(guān)鍵字有什么作用？

• 參數(shù)在使用 out 關(guān)鍵字進(jìn)行引用傳遞時(shí)，不需要在方法調(diào)用之前進(jìn)行初始化。
• out 關(guān)鍵字通常用于表示方法返回多個(gè)值的情況，或者用于修改方法外部的變量。
• out 參數(shù)必須在方法內(nèi)部進(jìn)行初始化，并確保在方法結(jié)束前完成賦值操作。方法內(nèi)部沒有為 out 參數(shù)賦值的情況下，方法調(diào)用將會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。

C#中參數(shù)傳遞 ref與out 的區(qū)別？

ref 指定此參數(shù)由引用傳遞，指定的參數(shù)在函數(shù)調(diào)用時(shí)必須先初始化（有進(jìn)有出）。

out 指定此參數(shù)由引用傳遞，指定的參數(shù)在進(jìn)入函數(shù)時(shí)會(huì)清空參數(shù)值，因此該參數(shù)必須在調(diào)用函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行初始化賦值操作（無進(jìn)有出）。

總結(jié)：

• ref 和 out 都用于引用傳遞參數(shù)。
• ref 參數(shù)在方法調(diào)用前必須被初始化，而 out 參數(shù)不需要。
• ref 參數(shù)可以保留原始值并在方法內(nèi)部進(jìn)行修改，而 out 參數(shù)必須在方法內(nèi)部進(jìn)行初始化賦值。

不能將 in、ref 和 out 關(guān)鍵字用于以下幾種方法：

• 異步方法，通過使用 async 修飾符定義。
• 迭代器方法，包括 yield return 或 yield break 語句。
• 擴(kuò)展方法的第一個(gè)參數(shù)不能有 in 修飾符，除非該參數(shù)是結(jié)構(gòu)。
• 擴(kuò)展方法的第一個(gè)參數(shù)，其中該參數(shù)是泛型類型（即使該類型被約束為結(jié)構(gòu)）

as和is的區(qū)別

1. is 只是做類型兼容判斷，并不執(zhí)行真正的類型轉(zhuǎn)換。返回true或false，不會(huì)返回null，對(duì)象為null也會(huì)返回false。
2. as運(yùn)算符將表達(dá)式結(jié)果顯式轉(zhuǎn)換為給定的引用類型或可以為null值的類型。 如果無法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，則as運(yùn)算符返回 null。

總結(jié)：as模式的效率要比is模式的高，因?yàn)榻柚鷌s進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換的化，需要執(zhí)行兩次類型兼容檢查。而as只需要做一次類型兼容，一次null檢查，null檢查要比類型兼容檢查快。

is 運(yùn)算符

is 運(yùn)算符用于檢查對(duì)象是否是某個(gè)特定類型，或者是否可以轉(zhuǎn)換為該類型。它返回一個(gè)布爾值 (true 或 false)。

string title = "Hello DotNetGuide";

            if (title is string)
            {
                Console.WriteLine("是 string 類型");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("不是 string 類型");
            }

            if (title is not null)
            {
                Console.WriteLine("不為 null");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("為 null");
            }

模式匹配：C# 7.0 引入了模式匹配，允許在 is 表達(dá)式中進(jìn)行類型檢查和轉(zhuǎn)換：

object obj = "追逐時(shí)光者";

            if (obj is string str)
            {
                Console.WriteLine($" {str}");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("不是指定類型");
            }

列表模式:從 C# 11 開始，可以使用列表模式來匹配列表或數(shù)組的元素。以下代碼檢查數(shù)組中處于預(yù)期位置的整數(shù)值：

int[] empty = [];
int[] one = [1];
int[] odd = [1, 3, 5];
int[] even = [2, 4, 6];
int[] fib = [1, 1, 2, 3, 5];

Console.WriteLine(odd is [1, _, 2, ..]);   // false
Console.WriteLine(fib is [1, _, 2, ..]);   // true
Console.WriteLine(fib is [_, 1, 2, 3, ..]);     // true
Console.WriteLine(fib is [.., 1, 2, 3, _ ]);     // true
Console.WriteLine(even is [2, _, 6]);     // true
Console.WriteLine(even is [2, .., 6]);    // true
Console.WriteLine(odd is [.., 3, 5]); // true
Console.WriteLine(even is [.., 3, 5]); // false
Console.WriteLine(fib is [.., 3, 5]); // true

as 運(yùn)算符

as 運(yùn)算符嘗試將對(duì)象轉(zhuǎn)換為特定類型，如果轉(zhuǎn)換失敗，則返回 null 而不是拋出異常。它通常用于在不需要顯式檢查對(duì)象是否為特定類型的情況下進(jìn)行安全的類型轉(zhuǎn)換。

object title = "Hello DotNetGuide";

            string str = title as string;
            if (str != null)
            {
                Console.WriteLine("是 string 類型: " + str);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("不是 string 類型");
            }

            int? num = title as int?;
            if (num.HasValue)
            {
                Console.WriteLine("是 int 類型: " + num.Value);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("不是 int 類型");
            }

null是什么類型？

null 關(guān)鍵字是表示不引用任何對(duì)象的空引用的文字值。 null是引用類型變量的默認(rèn)值。 普通值類型不能為 null，可為空的值類型除外。

new關(guān)鍵字的作用？

1. 運(yùn)算符：創(chuàng)建類型的新實(shí)例
2. 修飾符：可以顯式隱藏從基類繼承的成員。
3. 泛型約束：泛型約束定義，約束可使用的泛型類型。

return、continue、break的區(qū)別? 

return：

結(jié)束整個(gè)方法，return關(guān)鍵字并不是專門用于跳出循環(huán)的，return的功能是結(jié)束一個(gè)方法。 一旦在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行到一個(gè)return語句，return語句將會(huì)結(jié)束該方法，循環(huán)自然也隨之結(jié)束。與continue和break不同的是，return直接結(jié)束整個(gè)方法，不管這個(gè)return處于多少層循環(huán)之內(nèi)。

continue：

結(jié)束本次循環(huán)，然后持續(xù)進(jìn)行下一次循環(huán)。

break：

break用于完全結(jié)束一個(gè)循環(huán)，跳出循環(huán)體。不管是哪種循環(huán)，一旦在循環(huán)體中遇到break，系統(tǒng)將完全結(jié)束循環(huán)，開始執(zhí)行循環(huán)之后的代碼。

yield

yield關(guān)鍵字在C#中簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)迭代的方式，實(shí)現(xiàn)了按需生成數(shù)據(jù)，自動(dòng)維護(hù)迭代狀態(tài)，減少了內(nèi)存占用，并允許在迭代時(shí)執(zhí)行復(fù)雜邏輯。

咱們來看看傳統(tǒng)迭代方式和yield關(guān)鍵字迭代方式對(duì)比，是否如傳說中的代碼實(shí)現(xiàn)起來更簡(jiǎn)潔和高效：

/// <summary>
        /// 傳統(tǒng)迭代方式和yield關(guān)鍵字迭代方式對(duì)比
        /// </summary>
        public static void IteratorComparisonRun()
        {
            Console.WriteLine("迭代器方法使用yield關(guān)鍵字:");
            foreach (var number in GetNumbersWithYield())
            {
                Console.WriteLine(number);
            }

            Console.WriteLine("傳統(tǒng)迭代方法返回一個(gè)List<int>");
            var numbers = GetNumbersWithoutYield();
            foreach (var number in numbers)
            {
                Console.WriteLine(number);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 迭代器方法使用yield關(guān)鍵字
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<int> GetNumbersWithYield()
        {
            for (int i = 0; i < 6; i++)
            {
                yield return i;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 傳統(tǒng)迭代方法返回一個(gè)List<int>
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static List<int> GetNumbersWithoutYield()
        {
            var numbers = new List<int>();
            for (int i = 0; i < 6; i++)
            {
                numbers.Add(i);
            }
            return numbers;
        }

圖片

什么情況不能使用yield關(guān)鍵字

• 帶有 in、ref 或 out 參數(shù)的方法。
• Lambda 表達(dá)式和匿名方法。
• 在 C# 13 之前，yield 在具有 unsafe 塊的任何方法中都無效。從 C# 13 開始，可以在包含 unsafe 塊的方法中使用 yield，但不能在 unsafe 塊中使用。
• 不能在catch和finally塊中使用yield return和yield break。
• 不能在具有catch塊的try塊中使用yield return和yield break。
• 可以在只有finally塊的try塊中使用yield return和yield break。

params

params適用于參數(shù)個(gè)數(shù)動(dòng)態(tài)變化的場(chǎng)景，例如日志、數(shù)學(xué)計(jì)算或格式化輸出等，減少冗余代碼，增強(qiáng)方法通用性。

在 C# 13 之前：

params 僅支持一維數(shù)組（如params int[] list、params object[] list）。調(diào)用方法時(shí)需顯式傳遞數(shù)組或數(shù)組元素類型的參數(shù)的逗號(hào)分隔列表。

在 C# 13 中：

params 修飾符并不局限于數(shù)組類型。 現(xiàn)在可以將 params 用于任何已識(shí)別的集合類型，包括 System.Span<T>、System.ReadOnlySpan<T>，以及那些實(shí)現(xiàn) System.Collections.Generic.IEnumerable<T> 并具有 Add 方法的類型。 除了具體類型外，還可以使用接口 System.Collections.Generic.IEnumerable<T>、System.Collections.Generic.IReadOnlyCollection<T>、System.Collections.Generic.IReadOnlyList<T>、System.Collections.Generic.ICollection<T>和 System.Collections.Generic.IList<T>。

注意事項(xiàng)

在方法聲明中的 params 關(guān)鍵字之后不允許有任何其他參數(shù)，并且在方法聲明中只允許有一個(gè) params 關(guān)鍵字。

goto跳轉(zhuǎn)語句

• goto 語句由關(guān)鍵字 goto 后跟一個(gè)標(biāo)簽名稱組成，通過標(biāo)簽名稱指定跳轉(zhuǎn)的位置。
• 可以在方法的任何地方放置標(biāo)簽，并且可以多次使用相同的標(biāo)簽。

圖片

/// <summary>
        /// 使用goto進(jìn)行代碼重試示例
        /// </summary>
        public static void GotoRetryUseExample()
        {
            int retryCount = 0;
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
            retryLogic:
                try
                {
                    //模擬可能出錯(cuò)的操作
                    Random random = new Random();
                    int result = random.Next(0, 2);

                    if (result == 0)
                    {
                        throw new Exception("Error occurred");
                    }

                    Console.WriteLine("Operation successful on attempt: " + retryCount);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    retryCount++;
                    if (retryCount < 3)
                    {
                        Console.WriteLine("Error occurred, retrying...");
                        goto retryLogic; //跳轉(zhuǎn)到重試邏輯
                    }
                    else
                    {
                        Console.WriteLine("Max retry limit reached.");
                        return;
                    }
                }
            }
        }

參考文章

• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/access-modifiers
• https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords