#1 – 何謂「初始化」（Initialization）

在程式語言中，「初始化」（Initialization）是指在物件被建立（實例化）時，為它的屬性（Properties） 和 狀態（State） 設定初始值的過程。這是一個物件準備好可以被使用的重要步驟。

初始化的核心意義

  1. 設定屬性的初始值
  • 當物件被創建時，系統會分配記憶體，並根據類別的設計給屬性賦予默認值或自定義的初始值。
  • 如果屬性未被初始化，則它們通常會保留程式語言的預設值（例如，C# 中的數字為 0，字串為 null）。
  1. 物件處於可用狀態
  • 初始化的目的是讓物件進入一個一致且可用的狀態，避免物件在未設定值或配置不完整時使用，從而導致執行錯誤。

C# 中的初始化方式

在 C# 中，初始化通常透過以下幾種方式進行：

1. 預設值初始化

類別的屬性會自動獲得語言的預設值，這是最基本的初始化方式。


public class Dog
{
    public string Name; // 預設為 null
    public int Age;     // 預設為 0
}

當物件被實例化後：

Dog myDog = new Dog();
Console.WriteLine(myDog.Name); // 輸出：null
Console.WriteLine(myDog.Age);  // 輸出：0

2. 使用類別的建構函式

建構函式（Constructor）是類別的特殊方法，用於在物件被創建時執行初始化邏輯。

範例：

public class Dog
{
    public string Name;
    public int Age;

    // 建構函式
    public Dog(string name, int age)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
}

當你初始化物件時：

Dog myDog = new Dog("Buddy", 3);
Console.WriteLine(myDog.Name); // 輸出：Buddy
Console.WriteLine(myDog.Age);  // 輸出：3

這裡，建構函式 Dog(string name, int age) 負責初始化屬性 Name 和 Age，保證物件的屬性有正確的初始值。

3. 使用物件初始化器

C# 提供了物件初始化器語法，允許你在實例化後直接設定屬性值，這是一種簡化初始化的方式。

範例：

public class Dog
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

使用物件初始化器：

Dog myDog = new Dog
{
    Name = "Buddy",
    Age = 3
};
Console.WriteLine(myDog.Name); // 輸出：Buddy
Console.WriteLine(myDog.Age);  // 輸出：3

這種方式省略了明確的建構函式調用，讓程式碼更簡潔。

4. 使用屬性或欄位的初始值

在類別內部直接為屬性或欄位賦值，提供一個初始值。

範例：

public class Dog
{
    public string Name { get; set; } = "Unknown";
    public int Age { get; set; } = 1;
}

當實例化時：

Dog myDog = new Dog();
Console.WriteLine(myDog.Name); // 輸出：Unknown
Console.WriteLine(myDog.Age);  // 輸出：1

初始化的完整流程

以 new Dog() 為例，物件初始化時經歷以下步驟：

  1. 分配記憶體：系統為物件分配記憶體，這段記憶體用於存儲物件的屬性和狀態。
  2. 屬性初始化：
  • 如果屬性有預設值（例如 public int Age = 1;），則設置為預設值。
  • 如果使用建構函式，則依據建構函式邏輯設定屬性值。
  1. 物件進入可用狀態：物件的屬性值和行為都已準備妥當，可以開始使用。

初始化 vs 實例化

雖然「實例化」和「初始化」常常一起出現，但兩者有細微的區別：

  • 實例化（Instantiation）：
    • 是指「創建一個物件」的過程。
    • 對應於 new 關鍵字後的整個動作。
    • 核心是讓物件在記憶體中有具體的存在。
  • 初始化（Initialization）：
    • 是「設定物件屬性初始值」的過程。
    • 通常是實例化過程的一部分，但可以分開，例如在物件被實例化後進一步初始化。
    • 核心是保證物件的狀態正確且一致。

具體例子：DatabaseConnection 的初始化

以資料庫連線為例：

public class DatabaseConnection
{
    public string ConnectionString { get; set; }
    public bool IsConnected { get; private set; }

    public DatabaseConnection(string connectionString)
    {
        ConnectionString = connectionString;
        IsConnected = false;
    }

    public void Connect()
    {
        if (!string.IsNullOrEmpty(ConnectionString))
        {
            IsConnected = true;
            Console.WriteLine("Connected to database.");
        }
    }
}

實例化並初始化：

DatabaseConnection connection = new DatabaseConnection("Server=myServer;Database=myDB;");
connection.Connect();

步驟：

  1. 實例化：
  • 系統創建一個 DatabaseConnection 物件。
  • 記憶體中分配空間，存放屬性 ConnectionString 和 IsConnected。
  1. 初始化：
  • 建構函式將 ConnectionString 設定為 "Server=myServer;Database=myDB;"。
  • 預設將 IsConnected 設定為 false。

總結

「一切從零開始，
未命名的風穿越海面，
語言的種子落入時間，
初生之光，給世界一個方向。」

——楊牧，《起源之書》
Elly
Elly
文章: 10

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