《CLR via C#》笔记：第3部分 基本类型（2）

2022-09-21 14:42:28 浏览数 (1)
  • 本博客所总结书籍为《CLR via C#（第4版）》清华大学出版社，2021年11月第11次印刷（如果是旧版书籍或者pdf可能会出现书页对不上的情况）

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目录

  • 第十五章 枚举类型和位标志
    • 枚举类型
    • 位标志
    • 向枚举类型添加方法
  • 第十六章 数组
    • 初始化数组元素
    • 数组转型
    • 所有数组都隐式派生自System.Array
    • 所有数组都隐式实现IEnumberable，ICollection和IList
    • 数组的传递和返回
    • 创建下限非零的数组
    • 数组的内部工作原理
    • 固定大小的数组

第十五章 枚举类型和位标志

枚举类型

  • 枚举类型（enumerated type）定义了一组“符号名称/值”配对。它从System.Enum直接派生，枚举类型是值类型，但枚举方法不能定义任何方法、属性或事件。（P320 2）C#编译器将枚举类型视为基元类型。所以可用许多熟悉的操作符(==，!=，<，>，<=，>=， ，-，^，&，|，~， 和–)来操纵枚举类型的实例。（P321 4）
  • 枚举类型的好处有：1、让程序更容易编写、阅读和维护。 2、枚举类型是强类型的。
  • 每个枚举类型都有一个基础类型，它可以是 byte，sbyte，short，ushort，int(最常用，也是C#默认选择的)，uint，long或ulong。
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//示例
internal enum Color : byte
{
    White,Red,Blue,Orange
}
  • ToString方法，把值映射为字符串Color c = Color.Red;c.ToSting(“G”));//结果：”Red”(常规格式 Format方法，格式化枚举类型的值：public static string Format(Type enumType，object value，String format);（P322 1）
  • Getvalue，GetEnumValues获得每个元素并返回数组。（P322 3）
  • GetName,GetNames,GetEnumName,GetEnumNames(P323 2)
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//返回数值的字符串表示
public static string GetName (Type enumType，0bject value) ;//system.Enum中定义
public string GetEnumName (object value) ;//System.Type 中定义

//返回一个 string 数组，枚举中每个符号都对应一个string
public static string[] GetNames (Type enumType );//system.Enum 中定义
public string[] GetEnumNames ( ) ;//system.Type中定义
  • 符号转换为枚举类型的实例：用Enum提供的静态Parse和TryParse方法（P323 3）
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//定义
public static object Parse(Type enumType,string value) ;
public static object Parse(Type enumType，string value，Boolean ignoreCase);
public static Boolean TryParse<TEnum>(String value，out TEnum result) where TEnum: struct;public static Boolean TryParse<TEnum>(String value,Boolean ignoreCase，out TEnum result)where TEnum : struct;

//示例
//因为Orange定义为4, 'c'被初始化为4
color c = (color)Enum.Parse(typeof(Color),"orange",true) ;
//因为没有定义Brown，所以抛出ArgumentException异常
color c = (color)Enum.Parse(typeof (Color),"Brown"，false) ;
//创建值为1的color枚举类型实例
Enum.TryParse<Color> ("1", false, out c);
//创建值为23的color枚举类型实例
Enum.TryParse<Color> ("23", false, out c) ;
  • 判断枚举对于数值是否合法：IsDefined，IsEnumDefined
代码语言：javascript复制
//定义
public static Boolean IsDefined(Type enumType，0bject value);//system.Enum中定义public Boolean IsEnumDefined (0bject value) ;//System . Type中定义

//示例
//显示"True"，因为Color将Red定义为1
Console.writeLine (Enum.IsDefined (typeof (Color), 1) );
//显示"True"，因为color将white定义为0
Console.writeLine(Enum.IsDefined (typeof(Color),"white" ) ) ;
//显示"False"，因为检查要区分大小写
Console.writeLine(Enum.IsDefined(typeof(color)，"white") ) ;
//显示"False"，因为color没有和值10对应的符号
Console.writeine (Enum. IsDefined (typeof(Color),10) ) ;

位标志

  • 调用System.IO.File类型的GetAttributes方法，会返回FileAttributes类型的一个实例。FileAttributes类型是基本类型为Int32的枚举类型，其中每一位都反映了文件的一个特性(attribute)。FileAttributes类型在FCL 中的定义如下:（P324 last）
  • 为文件设置特性：（P325 1）
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//设置只读和隐藏特性
File.SetAttributes(file，FileAttributes.ReadOnly l FileAttributes.Hidden);

向枚举类型添加方法

  • 使用扩展方法功能，代码示例（P328 2）

第十六章 数组

  • CLR支持一维、多维和交错数组（数组构成的数组）。所有数组类型都隐式地从System.Array抽象类派生，后者又派生自System.Object。这意味着数组始终是引用类型，是在托管堆上分配的。在应用程序的变量或字段中，包含的是对数组的引用，而不是包含数组本身的元素。（P329 1）
  • （不明白C#为什么不像C 那些创建数组的看这里）第一行代码声明myIntegers变量，它能指向包含Int32值的一维数组。myIntegers 刚开始被设为 null，因为当时还没有分配数组。第二行代码分配了含有100个Int32值的数组，所有Int32都被初始化为0。由于数组是引用类型，所以会在托管堆上分配容纳100个未装箱Int32所需的内存块。实际上，除了数组元素，数组对象占据的内存块还包含一个类型对象指针、一个同步块索引和一些额外的成员。该数组的内存块地址被返回并保存到myIntegers变量中。（P329 2）
代码语言：javascript复制
//一维数组
int []myIntegers;//声明一个数组引用
myIntegers = new int [100];//创建含有100个Int32的数组

//创建一个二维数组
Double [ , ]myDoubles = new Double [10,20] ;
//创建一个三维数组，由string引用构成
String [,,]myStrings = new string [ 5,3，10];

//创建交错数组
//创建由多个Point数组构成的一维数组
Point[][]myPolygons = new Point [3] [ ];
//myPolygons [0]引用一个含有10个Point实例的数组
myPoiygons [0] = new Point [10 ] ;
//myPolygons [1]引用一个含有20个Point实例的数组
myPoiygons[1] = new Point [20 ] ;
//myPolygons[2]引用一个含有30个Point实例的数组
myPoiygons [2]= new Point [ 30 ];
//显示第一个多边形中的Point
for(int x= 0 ; x < myPolygons [0 ]. Length; x  )
    console.writeLine (myPolygons [0][x])

初始化数组元素

  • 打括号中的以逗号分隔的数据项称为数组初始化器（array initializer）
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string [ ] names = new String[] { "Aidan" ,"Grant" };
//也可以利用C#隐式类型的局部变量功能
var [ ] names = new String[] { "Aidan" ,"Grant" };
//也可以利用C#的隐式类型的局部变量和数组，必须保持初始化的值属于同一类型
var names = new[] { "Aidan" ,"Grant" };
//也可以简化成，但var不行
string [ ] names = { "Aidan" ,"Grant" };

数组转型

  • 转型操作：
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//创建二维Filestream数组
Filestrean [ , ]fs2dim = new Filestream [ 5，10] ;

//隐式转型为二维Object数组
Object[ , ]o2dim = fs2dim;

//二维数组不能转型为一维数组,编译器报错:
//error CS0030:无法将类型"object[*，*]"转换为"System.IO.stream [ ]"
stream []sldim =( stream [ ] ) o2dim;

//显式转型为二维Stream数组
stream[ , ]s2dim =(stream [ , ]) o2dim;

//显式转型为二维String数组
//能通过编译，但在运行时抛出InvalidcastException异常
string[,] st2cim = (string[.]) o2dim;

//创建一维Int32数组(元素是值类型)
Int32[]ildim = new Int32[5];

//不能将值类型的数组转型为其他任何类型编译器报错:
//error CS0030:无法将类型"int[]“转换为"object [ ]"
object[] oldim = (Object []) ildim;

//创建一个新数组，使用Array.copy将源数组中的每个元素1!转型为目标数组中的元素类型，并把它们复制过去。
//下面的代码创建元素为引用类型的数组，
//每个元素都是对已装箱Int32的引用
object [] ob1dim = new Object [ i1dim.Length] ;Array.copy (ildim,obldim, i1dim. Length) ;
  • Array.Copy 的作用不仅仅是将元素从一个数组复制到另一个。Copy方法还能正确处理内存的重叠区域，就像C的memmove函数一样。有C的memcpy函数反而不能正确处理重叠的内存区域。Copy方法还能在复制每个数组元素时进行必要的类型转换，具体如下所述:（P334 1） 1、将值类型的元素装箱为引用类型的元素，比如将一个Int32[]复制到一个ObjectI]中。 2、将引用类型的元素拆箱为值类型的元素，比如将一个Object[]复制到一个Int32[I中。 3、加宽CLR基元值类型，比如将一个Int32[]的元素复制到一个Double[]中。 4、在两个数组之间复制时，如果仅从数组类型证明不了两者的兼容性，比如从 Object[转型为IFormattable[]，就根据需要对元素进行向下类型转换。如果 Object[]中的每个对象都实现了IFormattable，Copy方法就能成功执行。
  • System.Buffer的BlockCopy支持同类型数组的简单复制。 System.Array的ConstrainedCopy支持复制失败时的抛出异常操作。（P335 Tip）

所有数组都隐式派生自System.Array

  • System.Array定义了许多有用的实例方法和属性，比如Clone，CopyTo，GetLength，GetLongLength，GetLowerBound，GetUpperBound，Length，Rank 等。（P335 last）
  • System.Array类型还公开了很多有用的、用于数组处理的静态方法。这些方法均获取一个数组引用作为参数。一些有用的静态方法包括:AsReadOnly，BinarySearch，Clear,ConstrainedCopy，ConvertAll，Copy，Exists，Find，FindAll，FindIndex，FindLast,FindLastIndex，ForEach，IndexOf，LastIndexOf，Resize，Reverse，Sort和TrueForAll。（P336 2）

所有数组都隐式实现IEnumberable，ICollection和IList

  • 值类型和基类型实现的接口。（P336 3）

数组的传递和返回

  • Array.Copy：浅拷贝（对引用类型直接传递回引用对象）（P337 4）

创建下限非零的数组

  • 不推荐使用捏。（P338 2）

数组的内部工作原理

  • CLR内部支持两种不同的额数组:1、下限为0的一维数组。这些数组有时称为SZ(single-dimensional, zero-based，一维О基)数组或向量(vector)。2、下限未知的一维或多维数组。
  • 不安全（unsafe）访问：允许直接内存访问。（P341 2） 1、允许访问堆上的托管数组对象中的元素 2、允许访问非托管堆上的数组中的元素 3、线程栈上的数组中的元素（P342 last）

固定大小的数组

  • 通常，由于数组是引用类型，所以结构中定义的数组字段实际只是指向数组的指针或引用;数组本身在结构的内存的外部。不过，也可直接将数组嵌入结构。在结构中嵌入数组需满足以下几个条件： 1、类型必须是结构（值类型）；不能再类（引用类型）中嵌入数组。 2、字段或其定义结构必须用unsafe关键字标记。 3、数组字段必须用fixed关键字标记。 4、数组必须是一维0基数组。 5、数组的元素类型必须是以下类型之一:Boolean，Char，SByte，Byte，Int16，Int32，Ulnt16，UInt32，Int64，UInt64，Single或 Double。
编程算法 c#

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