“readonly”和“const”关键字

本课属于 Coddy C# 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 16 课，共 70 课。

C# 提供了两个关键字，用于创建无法更改的值：const 和 readonly。虽然它们都能防止值被修改，但工作方式不同，用途也各不相同。

const 字段必须在声明时赋值，其值在编译时确定。它隐式为静态，意味着它属于类，而不是实例：

public class GameSettings
{
    public const int MaxPlayers = 4;
    public const double Gravity = 9.81;
}

你通过类名访问常量：GameSettings.MaxPlayers。常量只能用于基本类型、字符串和 null，因为编译器必须知道确切的值。

readonly 字段可以在声明时或构造函数中赋值，它的值在运行时确定：

public class Player
{
    public readonly string Id;
    public readonly DateTime CreatedAt = DateTime.Now;
    
    public Player(string id)
    {
        Id = id;
    }
}

与 const 不同，readonly 字段可以保存任何类型的值，而且每个实例的值都可以不同。构造函数执行完毕后，值就不能再更改。

对于真正通用且永远不会改变的值，例如数学常量，使用 const。对于只需设置一次、但可能因对象而异或需要在运行时计算的值，使用 readonly。

挑战

简单

让我们构建一个物理模拟配置系统，演示何时使用 const 表示通用常量，何时使用 readonly 表示在运行时设置一次的值。

你将创建两个文件来组织代码：

PhysicsConstants.cs：在 Simulation 命名空间中定义一个 PhysicsConstants 类。这个类应包含永不改变且在任何地方都相同的通用常量：
- 一个值为 9.81 的 const 字段 Gravity
- 一个值为 299792458 的 const 字段 SpeedOfLight
- 一个值为 "m/s^2" 的 const 字符串 GravityUnit
Projectile.cs：在 Simulation 命名空间中定义一个 Projectile 类。每个抛射体都有一些值，这些值应在创建时设置一次，之后不再修改：
- 一个 readonly 字段 Name（字符串）
- 一个 readonly 字段 InitialVelocity（double）
- 一个 readonly 字段 LaunchAngle（double，单位为度）
- 一个接受并设置全部三个值的构造函数
- 一个用于使用以下公式计算最大高度的方法 GetMaxHeight()：(velocity^2 * sin^2(angle)) / (2 * gravity)。使用 Math.Sin()，并通过乘以 Math.PI / 180 将角度从度转换为弧度
Program.cs：在主文件中，使用输入值创建一个抛射体，并显示物理常量以及计算出的抛射体最大高度。

你将收到三个输入值：

抛射体名称
初速度（单位为 m/s）
发射角度（单位为度）

按以下格式输出：

Gravity: {Gravity} {GravityUnit}
Speed of Light: {SpeedOfLight} m/s
Projectile: {Name}
Initial Velocity: {InitialVelocity} m/s
Launch Angle: {LaunchAngle} degrees
Max Height: {maxHeight} m

使用 Math.Round(value, 2) 将最大高度四舍五入到小数点后 2 位。

例如，如果输入值为 Rocket、50 和 45，输出应为：

Gravity: 9.81 m/s^2
Speed of Light: 299792458 m/s
Projectile: Rocket
Initial Velocity: 50 m/s
Launch Angle: 45 degrees
Max Height: 63.71 m

亲手试试

using System;
using Simulation;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // 读取输入
        string name = Console.ReadLine();
        double velocity = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
        double angle = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());

        // TODO: 用输入值创建一个 Projectile 对象

        // TODO: 输出物理常量（带单位的 Gravity、Speed of Light）

        // TODO: 输出弹射物的信息（Name、Initial Velocity、Launch Angle）

        // TODO: 计算并输出最大高度（保留 2 位小数）
    }
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

面向对象编程中的所有课

3类的架构

实例数据与静态数据“readonly”和“const”关键字后备字段复习：银行账户管理器

6封装

访问修饰符用于封装的属性数据隐藏的实现不可变性模式复习：学生记录

9可变参数

“params” 关键字可选参数命名参数方法重载

12图书馆系统项目

项目结构图书和用户模型借阅系统逻辑用 LINQ 搜索控制台 UI / 管理员界面单元测试（NUnit/xUnit）

自己练习： C# 在线编译器