91. 主构造器与 required 成员

写类最烦的是什么？多半是字段、属性、构造函数三层重复。一个 Person 类，光把 name 和 age 接进来就得写一遍字段、一遍属性、一遍构造函数。C# 12 的主构造器（primary constructor）和 C# 11 的 required 成员，就是为了解决这个问题来的。

一、主构造器是什么

主构造器把「构造参数」直接写进类名后面。参数在整个类体内都可见，不用再手动存一遍。

namespace CSharpDemo;

class Person(string name, int age)
{
    public string Name { get; } = name;
    public int Age { get; } = age;

    public void Greet() => Console.WriteLine($"我叫{Name}，今年{Age}岁。");
}

var p = new Person("张三", 18);
p.Greet();

这里 name 和 age 是主构造器参数，生命周期覆盖整个类体。我们只是顺手用它初始化了属性。比起先声明私有字段、再在构造函数里赋值，省了三层代码。

二、主构造器参数不会自动变成属性

新手最容易踩的坑来了：在普通 class 里，主构造器参数只是参数，不是属性。下面这样写会编译错误——p.name 根本不存在。

class Person(string name, int age) { }

// 错误：name 不是 Person 的公开成员
// Console.WriteLine(new Person("张三", 18).name);

只有在 record 里，主构造器参数才会被自动生成为公开属性：

namespace CSharpDemo;

record Student(int Id, string Name);

var s = new Student(1, "李四");
Console.WriteLine(s.Name); // 自动有 Name 属性

三、派生类必须调用基类主构造器

一旦基类用了主构造器，派生类在继承时要把参数传上去。编译器不允许你悄悄跳过。

namespace CSharpDemo;

class Point(int x, int y)
{
    public int X { get; } = x;
    public int Y { get; } = y;
}

class ColoredPoint(int x, int y, string color) : Point(x, y)
{
    public string Color { get; } = color;
}

var cp = new ColoredPoint(1, 2, "红");
Console.WriteLine($"({cp.X},{cp.Y}) 颜色 {cp.Color}");

如果你自己又写了带参构造函数，编译器会要求它通过 this() 调用主构造器，确保所有主构造器参数都被赋值。

四、required 成员：强制调用方赋值

有时候你不想要构造函数，只想用对象初始化器（new Student { ... }）。但你怎么保证调用方一定填了 Id 和 Name？C# 11 的 required 修饰符就是答案。

namespace CSharpDemo;

class Student
{
    public required int Id { get; init; }
    public required string Name { get; init; }
    public int Score { get; set; }
}

var s = new Student { Id = 1, Name = "王五" };
Console.WriteLine($"{s.Name} 的分数是 {s.Score}");

漏掉任何一个 required 成员，编译器直接拦下：Student 未包含对必需成员 Id 的定义。这比运行时才发现 Name 是 null 安全得多。

五、两者如何共存

主构造器和 required 可以各管一段。比如主构造器收必填项，required 管可选补充项：

namespace CSharpDemo;

class Order(int id, string customer)
{
    public int Id { get; } = id;
    public string Customer { get; } = customer;
    public required string Address { get; init; }
    public string Note { get; set; } = "";
}

var order = new Order(1001, "张三") { Address = "北京市海淀区" };
Console.WriteLine($"订单 {order.Id} 给 {order.Customer}，送到 {order.Address}");

这种写法兼顾「简短」和「强制」。注意顺序：主构造器参数进构造函数，required 成员进对象初始化器，两路各走各的。

六、次级构造函数如何链接主构造器

有时你既想要主构造器，又想提供一个更省事的入口。次级构造函数必须老老实实调用主构造器，不能另起炉灶：

namespace CSharpDemo;

class Person(string name, int age)
{
    public string Name { get; } = name;
    public int Age { get; } = age;

    // 次级构造必须链式调用主构造器
    public Person(string name) : this(name, 0) { }

    public void Greet() => Console.WriteLine($"我叫{Name}，{Age}岁");
}

var p1 = new Person("张三", 18);
var p2 = new Person("李四"); // 年龄默认 0
p1.Greet();
p2.Greet();

这条规则保证了：无论用哪个构造入口，主构造器参数都一定被赋值，对象永远处于完整的初始状态。

七、新手踩坑小结

1. 普通 class 的主构造器参数不是属性，要手动暴露。
2. record 的主构造器参数会自动变成公开属性，别重复声明同名属性。
3. required 是编译期强制，漏写就编不过，比运行时判空稳。
4. 加了主构造器后，隐式无参构造函数就没了；需要无参构造得自己写。
5. 一个类里若同时有主构造器和手写构造函数，手写那个必须用 this(...) 调主构造器，否则编译不过。

八、为什么这样设计

C# 历来被吐槽「仪式感太重」：一个只装两个字段的数据类，也得写字段、属性、构造函数一大串，真正的业务逻辑反而被淹没了。主构造器把「构造参数」提到类名旁，参数在类体内随处可用，等于让编译器替你生成了那段样板。

required 则补上了对象初始化器的短板。对象初始化器写起来舒服，但编译器原本无法要求「必须填谁」。加上 required 后，缺一个都过不了编译，把「运行时才可能发现的漏填」提前到「写代码时就被拦下」。一句话：两个特性都服务于同一个目标——用编译器的强制力，换来更少代码、更少隐藏 bug。

九、与其它写法对比

写法	何时用	缺点
传统构造函数	需要复杂初始化逻辑	字段/属性/构造三层重复
主构造器	构造参数直接喂给属性/字段	参数默认不是公开属性
对象初始化器	字段多、想逐个赋值	无法强制必填
required 成员	要强制必填又不愿写长构造	只能用于成员，不能用于局部变量
record	数据为主、要值相等性	偏「数据载体」，不太适合放重行为

简单说：比谁更省事、更安全就选谁，但别为了炫特性牺牲清晰。

十、本节小结

主构造器把构造参数提到类名后，减少样板；required 成员用编译期检查逼出完整初始化。两个特性都服务于同一个目标：更少代码、更少隐藏 bug。下一章我们看 struct 与 class 怎么选。