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C#入门经典学习笔记C#入门经典学习笔记 集合 C#中的数组是作为System.Array类的实例来执行的，它们是集合类中的一种 集合类一般用于处理对象列表，其功能是通过执行System.Collection中的接口实现的 集合的功能可以通过接口来实现 该接口可以使用基本基本集合类，也可以创建自定义的集合类 System.Collections 命名空间有很多接口提供了基本的集合功能： IEnumerable：公开枚举数，该枚举数支持在非泛型集合上进行简单迭代 ICollection：定义所有非泛型集合的大小、枚举数和同步方法 IList：表示可按照索引单独访问的对象的非泛型集合 IDictionary：表示键/值对的非通用集合 System.Array类继承了IList，ICollection和IEnumerable 但不支持IList的一些高级功能，而且是一个大小固定的项目列表 使用集合 Systems.Collections中的一个类System.Collections.ArrayList，也执行IList，ICollection和IEnumerable接口，但与数组不同，它是大小可变的 使用System.Array类的集合，必须用固定的大小来初始化数组 例如： Animal animalArray = new Animal2; 使用System.ArrayList类的集合，不需要初始化其大小 例如： ArrayList animalArrayList = new ArrayList; 这个类还有两个构造函数： 1 把现有集合作为参数复制到新实例中 2 用一个int参数设置集合的容量，不过实际内容超过容量时会自动增加 初始化数组，需要给这个项目赋予初始化了的对象 例如： Cow myCow1 = new Cow("Deirdre"); animalArray0 = myCow1; animalArray1 = new Chicken("Ken"); 可以用这两种方式初始化数组 对于ArrayList集合，需要用Add方法添加新项目 例如： Cow myCow2 = new Cow("Hayley"); animalArrayList.Add(myCow2); 1 / 16 animalArrayList.Add(new Chicken("Roy"); 在添加万项目之后，就可以用与数组相同的语法重写他们 例如： animalArrayList1 = new Chicken("Roy2") Array数组和ArrayList集合都支持foreach结构来迭代 例如： foreach (Animal myAnimal in animalArray) foreach (Animal myAnimal in animalArrayList) Array数组使用Length属性获取项目的个数 例如： int animalCount = animalArray.Length; ArrayList集合使用Count属性获取项目的个数 int animalCount2 = animalArrayList.Count; Array数组是强类型化的，可以直接使用数组的类型来存储项目 即可以直接访问项目的属性和方法 例如： 对于类型是Animal的数组，Feed是类Animal的方法 animalArray0.Feed; 但对于类Animal派生类的方法，就不能直接调用，需要强制转换 (Chicken)animalArray1).LayEgg; ArrayList集合是System.Object对象的集合，通过多态性赋給Animal对象 必须进行数据类型转换 例如： (Animal)animalArrayList0).Feed; (Chicken)animalArrayList1).LayEgg; 使用Remove和RemoveAt方法删除项目 Remove 从 ArrayList 中移除特定对象的第一个匹配项 RemoveAt 移除 ArrayList 的指定索引处的元素 删除项目后，会使其他项目在数组中移动一个位置 使用AddRange和InsertRange方法可以一次添加多个项目 AddRange 将 ICollection 的元素添加到 ArrayList 的末尾 InsertRange 将集合中的某个元素插入 ArrayList 的指定索引处。 例如： animalArrayList.AddRange(animalArray); 2 / 16 使用IndexOf方法获取指定项目的索引值 IndexOf 返回 ArrayList 或它的一部分中某个值的第一个匹配项的从零开始的索引。 可以通过索引值直接访问选项 例如： int iIndex = animalArrayList.IndexOf(myCow1); (Animal)animalArrayListiIndex).Feed; 定义集合 可以从一个类派生自定义的集合 推荐使用System.Collections.CollectionBase类 CollectionBase类有接口IEnumerable，ICollection，和IList List属性可以通过Ilist接口访问项目，InnerList属性用于存储项目的ArrayList对象 例如： public class Animals : CollectionBase public void Add(Animal newAnimal) List.Add(newAnimal); public void Remove(Animal oldAnimal) List.Remove(oldAnimal); public Animals 这个类用于生成Animal类型的集合，可以用foreach访问其成员： Animals animalCollection = new Animals; animalCollection.Add(new Cow("Sarah"); foreach (Animal myAnimal in animalCollection) 如果要以索引的方式访问项目，就需要使用索引符 索引符 索引符是一种特殊类型的属性，可以把它添加到类中，提供类似数组的访问 最常见的一个用法是对项目执行一个数字索引 例如： 在Animals集合中添加一个索引符 3 / 16 public class Animals : CollectionBase . public Animal thisint animalIndex get return (Animal)ListanimalIndex; set ListanimalIndex = value; this关键字与方括号一起，方括号中是索引参数 对List使用一个索引符，而且显示声明了类型，因为IList接口返回的是System.Object对象 现在可以用索引的方式访问项目： animalCollection0.Feed; 关键字值集合和IDictionary 集合还可以执行类似的IDictionary接口，通过关键字值进行索引 使用基类DictionaryBase，它也执行IEnumerable和ICollection接口，提供了对任何集合都相同的集合处理功能 例如： public class Animals : DictionaryBase public void Add(string newID, Animal newAnimal) Dictionary.Add(newID, newAnimal); public void Remove(string animalID) Dictionary.Remove(animalID); public Animals public Animal thisstring animalID get return (Animal)DictionaryanimalID; 4 / 16 set DictionaryanimalID = value; 这样添加了Add方法，Remove方法和一个通过关键字访问项目的方法 其中Dictionary是包含在DictionaryBase实例中的元素的列表 DictionaryBase集合和CollectionBase集合在foreach的工作方式不同， DictionaryBase提供的是DictionaryEntry结构，需要通过Value成员获取对象本身 例如： CollectionBase集合： foreach (Animal myAnimal in animalCollection) myAnimal.Feed; DictionaryBase集合： foreach (DictionaryEntry myEntry in animalCollection) (Animal)myEntry.Value).Feed; 迭代器 通过IEnumerable接口，可以使用foreach循环获取对象 foreach循环，迭代collectionObject的过程： 1 调用Collection的GetEnumerator方法返回一个IEnumerator引用 该方法也可以通过IEnumerable接口的实现代码获得 2 调用IEnumerator接口的MoveNext方法，将枚举数推进到集合的下一个元素 3 如果MoveNext方法返回true，使用IEnumerator接口的Current属性获取对象的引用，用于foreach循环 4 重复前两个步骤，直至MoveNext返回false时，循环停止 迭代器是一个按顺序提供要在foreach循环中使用的所有值的代码块 一般这个代码块是一个方法，也可以使用属性访问器和其他代码块作为迭代器 代码块的返回值可能是IEnumerable或IEnumerator接口类型： 1 如果要迭代一个类，可使用方法IEnumerator，其返回类型是IEnumerator 2 如果要迭代一个类成员，则使用IEnumerable 在迭代器块中，使用yield关键字选择要在foreach循环中使用的值 语法： yield return value; 例如： public static IEnumerable SimpleList yield return "string 1" yield return "string 2" 5 / 16 yield return "string 3" public static void Main(string args) foreach (string item in SimpleList) Console.WriteLine(item); Console.ReadKey; 这里SimpleList就是迭代器块，是一个方法，使用IEnumerable返回类型 可以从yield语句中返回任意类型 可以中断信息返回foreach循环过程 语法：yield break; 迭代器和集合 迭代器可以用于迭代储存在目录类型的集合中的对象 例如： public new IEnumerator GetEnumerator foreach (object animal in Dictionary.Values) yield return (Animal)animal; 迭代集合中的对象： foreach (Animal myAnimal in animalCollection) 深度复制 使用System.Object.MemberwiseClone方法可以进行阴影复制 对于值类型成员，没什么问题 但对于引用类型成员，新对象和源对象的成员将指向同一个引用对象 例如： public class Content public int Val; public class Cloner public Content MyContent = new Content; public Cloner(int newVal) MyContent.Val = newVal; 6 / 16 public object GetCopy return MemberwiseClone; 执行： Cloner mySource = new Cloner(5); Cloner myTarget = (Cloner)mySource.GetCopy; int iVal1 = myTarget.MyContent.Val; mySource.MyContent.Val = 2; int iVal2 = myTarget.MyContent.Val; 结果： iVal1是5，iVal2是2 但有时候需要的是分别引用各自的对象，使用深度复制就可以解决 标准方式是添加一个ICloneable接口，该接口有一个Clone方法 该方法不带参数，返回一个对象类型 例如： public class Content public int Val; public class Cloner : ICloneable public Content MyContent = new Content; public int iVal = 0; public Cloner(int newVal) MyContent.Val = newVal; public object Clone Cloner clonedCloner = new Cloner(MyContent.Val); clonedCloner.iVal = iVal; return clonedCloner; 通过Cloner对象的Val字段创建一个相同的Cloner对象 如果有值成员需要复制，那必须给新对象添加上这个成员 这样就能复制一个与源对象相同而互相独立的新对象 用GetCopy换成Clone，执行相同的程序，结果： iVal1是5，iVal2是5 7 / 16 比较 类型比较 比较对象时，需要先知道对象的类型，可以使用GetType方法 配合typeof运算符一起使用，就可以确定对象的类型 if (myObj.GetType = typeof(MyComplexClass) / myObj is an instance of the class MyComplexClass. 封箱和拆箱 处理值类型时后台的操作： 封箱是把值类型转换为System.Object类型或由值类型实现的接口类型 拆箱是相反的过程 例如： 结构类型： struct MyStruct public int Val; 把类型结构放在object类型变量中封箱： MyStruct valType1 = new MyStruct; valType1.Val = 5; object refType = valType1; 这里创建了一个MyStruct类型的valType1，给成员赋值后封箱到对象refType中 这种方式的封装，将包含值类型的一个副本的引用，而不是源值的引用 验证： valType1.Val = 6; MyStruct valType2 = (MyStruct)refType; 结果valType2.Val是5而不是6 如果对个引用类型进行封装，将包含源值的引用 例如： class MyStruct public int Val; 执行相同的操作，得到valType2.Val的值是6 可以把值类型封箱到一个接口类型中： interface IMyInterface 8 / 16 struct MyStruct : IMyInterface public int Val; 把结构封箱到IMyInterface类型中： MyStruct valType1 = new MyStruct; IMyInterface refType = valType1; 拆箱： MyStruct ValType2 = (MyStruct)refType; 封箱是在没有用户干涉的情况下进行的 拆箱一个值需要进行显式转换 访问值类型的内容前，必须进行拆箱 is运算符 is运算符可以检查对象是否是给定的类型，或者是否可以转换为给定的类型 语法： <operand> is <type> 1 如果<type>是一个类类型，<operand>也是该类型，或继承了该类型，或封箱到该类型中，则返回true 2 如果<type>是一个接口类型，<operand>也是该类型，或是实现该接口的类型，则返回true 3 如果<type>是一个值类型，<operand>也是该类型，或封箱到该类型中，则返回true 值比较 运算符重载 要重载运算符，可给类添加运算符类型成员 例如： 重载+运算符： Code 运算符重载与标准静态方法声明类似，但它使用关键字operator和运算符本身 使用： Code 结果op3.val的值是9 9 / 16 注意：如果混合了类型，操作数数序必须与运算符重载参数顺序相同 可以重载的运算符： 一元运算符：+，-，!，+，-，true，false 二元运算符：+，-，*，/，%，&，|，<<，>> 比较运算符：=，!=，<，>，<=，>= 注意： 如果重载true或false运算符，可以在布尔表达式中使用类，例如if (op1) 运算符如 < 和 > 必须成对重载，但可以使用其他运算符来减少代码 例如： Code 同时适用于=和!=，常常需要重写Object.Equals和Object.GetHashCode Code IComparable和IComparer接口 IComparable和IComparer接口是比较对象的标准方式 区别： IComparable在要比较的对象的类中实现，可以比较该对象和另一个对象 IComparer在一个单独的类中实现，可以比较任意两个对象 .Net Framework 在类Comparer上提供了IComparer接口的默认实现方式，类Comparer位于System.Collections命名空间中，可以对简单类型以及支持IComparable接口的任意类型进行特定文化的比较 public class SamplesComparer public static void Main String str1 = "llegar" String str2 = "lugar" Console.WriteLine("Comparing "0" and "1" / Uses the DefaultInvariant Comparer. 10 / 16 ", str1, str2); Console.WriteLine(" Invariant Comparer: 0", Comparer.DefaultInvariant.Compare(str1, str2); / Uses the Comparer based on the culture "es-ES" (Spanish - Spain, international sort). Comparer myCompIntl = new Comparer(new CultureInfo("es-ES", false); Console.WriteLine(" International Sort: 0", myCompIntl.Compare(str1, str2) 一般使用IComparable给出类的默认比较代码，使用其他类给出非默认的比较代码 IComparable提供一个CompareTo方法比较两个对象，并返回一个int值 例如： class Person : IComparable public string Name; public int Age; public Person(string name, int age) Name = name; Age = age; public int CompareTo(object obj) 11 / 16 if (obj is Person) Person otherPerson = obj as Person; return this.Age - otherPerson.Age; else throw new ArgumentException( "Object to compare to is not a Person object."); 主程序代码 class Program static void Main(string args) Person person1 = new Person("Jim", 30); Person person2 = new Person("Bob", 25); if (person1.CompareTo(person2) = 0) Console.WriteLine("Same age"); 12 / 16 else if (person1.CompareTo(person2) > 0) Console.WriteLine("person 1 is Older"); else Console.WriteLine("person1 is Younger"); IComparer提供一个Compare方法，接受两个对象返回一个整型结果 例如： public class PersonComparer : IComparer public static IComparer Default = new PersonComparer; public int Compare(object x, object y) if (x is Person && y is Person) return Comparer.Default.Compare(Person)x).Age, (Person)y).Age); else 13 / 16 throw new ArgumentException( "One or both objects to compare are not Person objects."); 主程序： class Program static void Main(string args) Person person1 = new Person("Jim", 30); Person person2 = new Person("Bob", 25); if (PersonComparer.Default.Compare(person1, person2) = 0) Console.WriteLine("Same age"); else if (PersonComparer.Default.Compare(person1, person2) > 0) Console.WriteLine("person 1 is Older"); else Console.WriteLine("person1 is Younger"); 14 / 16 转换 重载转换运算符 implicit 关键字用于声明隐式的用户定义类型转换运算符 explicit 关键字用于声明显式的用户定义类型转换运算符 例如： public class ConvClass1 public int val; public static implicit operator ConvClass2(ConvClass1 op1) ConvClass2 returnVal = new ConvClass2; returnVal.val = op1.val.ToString; return returnVal; public class ConvClass2 public string val; public static explicit operator ConvClass1(ConvClass2 op1) ConvClass1 returnVal = new ConvClass1; returnVal.val = Convert.ToInt32(op1.val); return returnVal; 使用： ConvClass1 op1 = new ConvClass1; op1.val = 5; ConvClass2 op2 = op1; 这里使用了隐式转换，此时op2.val的值是字符"5" 15 / 16 ConvClass2 op1 = new ConvClass2; op1.val = "6" ConvClass1 op2 = (ConvClass1)op1; 这里使用了显示转换，此时op2.val的值是数字6 as运算符 as运算符可以把一种类型转换为指定的引用类型 语法： <operand> as <type> 只适用于： 1 <operand>的类型是<type>类型 2 <operand>可以隐式转换为<type>类型 3 <operand>可以封箱到类型<type>中 如果不能从<operand>转换为<type>，则表达式结果是null 例如： class ClassA : IMyInterface class ClassD : ClassA ClassA obj1 = new ClassA; ClassD obj2 = obj1 as ClassD; obj2的结果是null 使用一般的类型转换，出错时会抛出一个异常 而as只会把null赋給对象，只要判断对象是否null就知道转换是否成功 16 / 16