面试题：C#中局部变量和成员变量的作用域与生命周期区别

Question

请详细阐述C#中局部变量和成员变量在作用域与生命周期方面的区别，并举例说明。

Answer 1

作用域区别

1. 局部变量：
   • 局部变量的作用域仅限于声明它的代码块（例如方法体、循环体等）。一旦代码执行离开该代码块，局部变量就无法再被访问。
   • 示例：

class Program
{
    static void Main()
    {
        {
            int localVar = 10; // 局部变量localVar
            Console.WriteLine(localVar);
        }
        // 这里无法访问localVar，因为已离开其作用域
    }
}

2. 成员变量：
   • 成员变量分为实例成员变量和静态成员变量。实例成员变量的作用域是整个类，在类的任何实例方法中都可以访问。静态成员变量的作用域也是整个类，通过类名即可访问，在类的任何静态或实例方法中都可访问。
   • 示例：

class MyClass
{
    int instanceVar; // 实例成员变量
    static int staticVar; // 静态成员变量

    void InstanceMethod()
    {
        instanceVar = 20;
        staticVar = 30;
    }

    static void StaticMethod()
    {
        staticVar = 40;
        // 这里不能直接访问instanceVar，因为StaticMethod是静态方法
    }
}

生命周期区别

1. 局部变量：
   • 局部变量在进入其声明所在的代码块时创建，当代码执行离开该代码块时，局部变量就会被销毁（从栈中移除，对于值类型）。对于引用类型的局部变量，当离开作用域时，它不再被引用，如果没有其他引用指向该对象，垃圾回收器会在适当的时候回收该对象所占用的内存。
   • 示例：

class Program
{
    static void Main()
    {
        void InnerMethod()
        {
            int localVar = 10; // 局部变量localVar创建
            Console.WriteLine(localVar);
        }
        InnerMethod();
        // 此时localVar已被销毁
    }
}

2. 成员变量：
   • 实例成员变量：随着类的实例（对象）的创建而创建，其生命周期与对象的生命周期相同。当对象被垃圾回收器回收时，实例成员变量占用的内存才会被释放。
   • 静态成员变量：在类第一次被加载到内存时创建，其生命周期贯穿整个应用程序的运行期间，直到应用程序域被卸载才会被销毁。
   • 示例：

class MyClass
{
    int instanceVar; // 实例成员变量
    static int staticVar; // 静态成员变量

    public MyClass()
    {
        instanceVar = 1; // 实例创建时，实例成员变量初始化
    }

    static MyClass()
    {
        staticVar = 10; // 类第一次加载时，静态成员变量初始化
    }
}