为什么不能在 static 方法中访问我声明的非 static 字段？

Question

嗨，我是 C# 的新手，我从表面上知道我不能在 static 方法中使用非 static 字段。 但是我有一种情况，我想从概念上理解。

看看这个代码片段：

class CIMConversionHelper
{
    private static Logger Logger = LogManager.GetCurrentClassLogger();
    private readonly ProcessingEndTimeData _procEndTimeData = new ProcessingEndTimeData();

    public static TDX2KlarfResult HandleConversion(TDXProcessItem item, string fileName)
    {

        TDX2KlarfResult result = new TDX2KlarfResult();
        result.success = true;
        
        XmlDocument doc = new XmlDocument();
        try
        {
            doc.Load(fileName);
        }
        catch (Exception ex)
        {
    
            result.success = false;
            Logger.Error(ex, "XML Parsing Error: ");
            return result;
        }
        

        _procEndTimeData.ToolType = toolType;
        _procEndTimeData.Lot = input.cimToolContext.LOT;
        _procEndTimeData.WaferScribe = input.cimWaferContainer.waferContext.WAFER_SCRIBE;
        _procEndTimeData.Processing_End_Time = input.cimToolContext.PROCESSING_END_TIME;
        
    }

    public static TDX2KlarfResult Convert(TDXProcessItem item, string fileName)
    {

        TDX2KlarfResult result = new TDX2KlarfResult();
        result.success = true;
        try
        {
            result = CIMConversionHelper.HandleConversion(item, fileName);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            // Failed to Parse the xml Not good mark nonrecoverable error and return.
            result.errorType = "Non-Recoverable";
            result.success = false;
            Logger.Error(ex, "Unknown Error: ");
            return result;
        }
        if (result.success)
        {
            //DBHelper.AddProcessingEndTimeToDB();
        }
        return result;
    }

}

这是一个非常精简的片段，但它抓住了我的问题。 我创建了一个 object 引用作为名为 _procEndTimeData 的 ProcessingEndTimeData 字段。

为什么它在 Visual Studio 中告诉我：“非静态字段、方法或属性 CIMConversionHelper._procEndTimeData 需要 object 引用？

我想我应该能够在 static function “HandleConversion” 的第 4 行中为声明的 object “_procEndTimeData” 赋值

有人可以向我解释为什么这个参考是不够的吗？ 以及为什么我必须在 static function HandleCOnversion 中创建另一个 ProcessingEndTimeData object？

我知道我可以将 _procEndTimeData 切换为 static 但如果我已经在字段级别创建了引用，为什么还需要这样做？

Answer 1

想想设备的memory。

当你创建一个 object 时，memory 是为它保留的。 想象一下，由于其属性（int、char...），它占用 32 个字节。 如果您创建 10 个对象，您将在 memory 中为您的对象占用 320 个字节。

但是当您使用“静态”时，这些属性只会为 class 创建一次。您创建的每个 object 都不会创建一次。

因此，您的 10 个对象可以访问它们自己的属性（int、char...）以及 static 的属性。 但是从“静态”方法中，您无法访问该 class 的 object 的属性，因为您没有它的实例。

一个非常简单的示例：您有一个具有 Name 属性的用户 class。 您添加一个类型为 integer 的 static 变量：static int 计数。 该变量将用于记录您创建的用户数。 在用户的构造函数中，您可以执行 count++，因为 class 的实例可以访问 class 的属性。但是如果您创建一个 static 方法：

public static void DoSomething()
{
   // You can show a message with the number of users
    MessageBox.Show(count.ToString());

   // But you CAN'T access to a "Name" because this method is not 
   // a method of one concrete user. It's a general method, for all users
}

如果您调用 DoSomething 并且创建了两个用户“Tom”和“Jerry”，在 DoSomething 中您不知道任何用户。

Answer 2

您有 2 个选择来完成这项工作。 不确定哪一个适用。 我的猜测是我将展示的第一个

  private readonly ProcessingEndTimeData _procEndTimeData = new ProcessingEndTimeData();

改成

  static private readonly ProcessingEndTimeData _procEndTimeData = new ProcessingEndTimeData();

这表示该字段也是 static，即属于 class，而不属于 CIMConversionHelper class 的实例。

替代方案，我认为您不希望它在该方法中创建 CIMConversionHelper 的实例。 正如我所说，这可能不是您想要的。

如果您的意图是此 class (CIMConversionHelper) 全部为 static，即您永远不会创建它的实例，则将 class 本身标记为 static，编译器将确保您不会意外创建非 static 成员。 IE

static class CIMConversionHelper{....}

---

为什么会这样？

你说你在这里创建了一个引用

 private readonly ProcessingEndTimeData _procEndTimeData = new ProcessingEndTimeData();

你还没有创造它。

您需要了解 static 与实例函数和字段之间的区别。

让我们举个例子。 我们有一个 class Thingy。 它包括一个工厂方法，该方法可以生成事物实例并记录它生成的数量

 public class Thingy{
     static s_thingyCount = 0;
     string _froop;
     public static CreateThingy(){
           var thing = new Thingy();
           ......
           s_thingyCount++;
           thing._froop  = "hello";
           return thing;
     }

     public void Twang(int froop){
        ......
     }
     public int Oink(string pling){
        ......
        _froop = pling;
     }

  }

我们可以 go

   var t1 = Thingy.CreateThingy();
   t1.Oink("Ole");

CreateThingy 不对 class 的实例进行操作，它对 class 本身进行操作。 count变量不属于一个实例，它属于class本身。 请注意，在创建方法中我们必须说

    thing._froop  = "hello";

即我们要设置哪些对象_froop（我们正在制作的对象）。

    var t1 = Thingy.CreateThingy();          

现在我们有了一个 Thingy 的实例，我们可以在它上面调用方法

     t1.Oink("Ole");

看那个方法

     public int Oink(string pling){
        ......
        _froop = pling;
     }

我们不说要设置哪个froop，我们正在操作 class 的一个实例。

我们做不到

     Thingy.Oink("xxx");

哪个 THingy 会更新？ 我们也做不到

     Thingy._froop = "fff";

出于同样的原因

但我们可以做到

     var count = Thingy.s_thingyCount;

这个map是怎么变成你的class的。这个方法是static。它就像CreateThingy，它没有实例可以操作。

 public static TDX2KlarfResult HandleConversion(TDXProcessItem item, string fileName)

但你这样做

  _procEndTimeData.ToolType = toolType;

有了这个领域

 private readonly ProcessingEndTimeData _procEndTimeData = new ProcessingEndTimeData();

这就像做

   _froop = "hello"

在 CreateThingy

_proceEndTimeData 仅存在于您的 class 上的实例中。

它将在您创建时创建

     new CIMConversionHelper();

但我怀疑那不是你想要做的。 所以你需要使_proceEndTimeData static，就像s_thingyCount

Answer 3

如果我理解正确，你回答自己：“我知道在表面上我不能在 static 方法中使用非 static 字段”，然后你在你的方法中声明了一个非 static 变量：

私有只读 ProcessingEndTimeData _procEndTimeData

它应该是 static，如果你愿意，除了只读。

其原因与面向 object 的编程有关。 要从 class 访问 static 方法，您不需要实例化它。 这就是为什么您不能在 class 的 static 方法中引用类级非 static 变量的原因。希望这能让它更清楚一点。

Answer 4

我知道我可以将 _procEndTimeData 切换为 static 但如果我已经在字段级别创建了引用，为什么还需要这样做？

你没有创建这样的东西，你的_procEndTimeData是CIMConversionHelper的每个实例中的一个字段，你没有。

如果它能帮助您更好地想象问题，想象一下如果您的期望是现实并且您有以下代码会发生什么：

CIMConversionHelper h1 = new(), h2 = new();
CIMConversionHelper.Convert(.....whatever....);

它会改变h1._procEndTimeData吗？ h2._procEndTimeData ？ 它必须选择一个，对吗？ 那么它会选择哪一个呢？

第static号方法只能使用static字段，句号。