C#入門學習之集合、比較和轉換
一、集合
C#中的數組是作為System.Array類的實例來執(zhí)行的，它們是集合類中的一種。
集合類一般用于處理對象列表，其功能是通過執(zhí)行System.Collection中的接口實現的。
集合的功能可以通過接口來實現，該接口可以使用基本基本集合類，也可以創(chuàng)建自定義的集合類。
System.Collections 命名空間有很多接口提供了基本的集合功能：
- IEnumerable：公開枚舉數，該枚舉數支持在非泛型集合上進行簡單迭代
- ICollection：定義所有非泛型集合的大小、枚舉數和同步方法
- IList：表示可按照索引單獨訪問的對象的非泛型集合
- IDictionary：表示鍵/值對的非通用集合
System.Array類繼承了IList，ICollection和IEnumerable。但不支持IList的一些高級功能，而且是一個大小固定的項目列表。
1、使用集合
Systems.Collections中的一個類System.Collections.ArrayList，也執(zhí)行IList，ICollection和IEnumerable接口，但與數組不同，它是大小可變的
使用System.Array類的集合（數組），必須用固定的大小來初始化數組
例如：
Animal[] animalArray = new Animal[2];
使用System.ArrayList類的集合，不需要初始化其大小
例如：
ArrayList animalArrayList = new ArrayList();
這個類還有兩個構造函數：
1 把現有集合作為參數復制到新實例中
2 用一個int參數設置集合的容量，不過實際內容超過容量時會自動增加
初始化數組，需要給這個項目賦予初始化了的對象
例如：
Cow myCow1 = new Cow("Deirdre");
animalArray[0] = myCow1;
animalArray[1] = new Chicken("Ken");可以用這兩種方式初始化數組
對于ArrayList集合，需要用Add()方法添加新項目
例如：
Cow myCow2 = new Cow("Hayley");
animalArrayList.Add(myCow2);
animalArrayList.Add(new Chicken("Roy"));在添加萬項目之后，就可以用與數組相同的語法重寫他們
例如：
animalArrayList[1] = new Chicken("Roy2")Array數組和ArrayList集合都支持foreach結構來迭代
例如：
foreach (Animal myAnimal in animalArray)
{
}
foreach (Animal myAnimal in animalArrayList)
{
}Array數組使用Length屬性獲取項目的個數
例如：
int animalCount = animalArray.Length;
ArrayList集合使用Count屬性獲取項目的個數
int animalCount2 = animalArrayList.Count;
Array數組是強類型化的，可以直接使用數組的類型來存儲項目
即可以直接訪問項目的屬性和方法
例如：
對于類型是Animal的數組，Feed()是類Animal的方法
animalArray[0].Feed();
但對于類Animal派生類的方法，就不能直接調用，需要強制轉換
((Chicken)animalArray[1]).LayEgg();
ArrayList集合是System.Object對象的集合，通過多態(tài)性賦給Animal對象
必須進行數據類型轉換
例如：
((Animal)animalArrayList[0]).Feed(); ((Chicken)animalArrayList[1]).LayEgg();
使用Remove()和RemoveAt()方法刪除項目
Remove 從 ArrayList 中移除特定對象的第一個匹配項（參數為特定對象）
RemoveAt 移除 ArrayList 的指定索引處的元素（參數為索引值）
刪除項目后，會使其他項目在數組中移動一個位置
使用AddRange()和InsertRange()方法可以一次添加多個項目
AddRange 將 ICollection 的元素添加到 ArrayList 的末尾
InsertRange 將集合中的某個元素插入 ArrayList 的指定索引處。
例如：
animalArrayList.AddRange(animalArray);
使用IndexOf()方法獲取指定項目的索引值
IndexOf 返回 ArrayList 或它的一部分中某個值的第一個匹配項的從零開始的索引。
可以通過索引值直接訪問選項
例如：
int iIndex = animalArrayList.IndexOf(myCow1); ((Animal)animalArrayList[iIndex]).Feed();
2、自定義集合
可以從一個類派生自定義的集合
推薦使用System.Collections.CollectionBase類。CollectionBase類有接口IEnumerable，ICollection，和IList
List屬性可以通過Ilist接口訪問項目，InnerList屬性用于存儲項目的ArrayList對象
例如：
public class Animals : CollectionBase
{
public void Add(Animal newAnimal)
{
List.Add(newAnimal);
}
public void Remove(Animal oldAnimal)
{
List.Remove(oldAnimal);
}
public Animals()
{
}
}這個類用于生成Animal類型的集合，可以用foreach訪問其成員：
Animals animalCollection = new Animals();
animalCollection.Add(new Cow("Sarah"));
foreach (Animal myAnimal in animalCollection)
{
}如果要以索引的方式訪問項目，就需要使用索引符
3、索引符
索引符是一種特殊類型的屬性，可以把它添加到類中，提供類似數組的訪問。
最常見的一個用法是對項目執(zhí)行一個數字索引
例如：
在Animals集合中添加一個索引符
public class Animals : CollectionBase
{
...
public Animal this[int animalIndex]
{
get
{
return (Animal)List[animalIndex];
}
set
{
List[animalIndex] = value;
}
}
}this關鍵字與方括號一起，方括號中是索引參數
對List使用一個索引符，而且顯示聲明了類型，因為IList接口返回的是System.Object對象
現在可以用索引的方式訪問項目：
animalCollection[0].Feed();
4、關鍵字值集合和IDictionary
集合還可以執(zhí)行類似的IDictionary接口，通過關鍵字值進行索引
使用基類DictionaryBase，它也執(zhí)行IEnumerable和ICollection接口，提供了對任何集合都相同的集合處理功能
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 this[string animalID]
{
get
{
return (Animal)Dictionary[animalID];
}
set
{
Dictionary[animalID] = value;
}
}
}這樣添加了Add()方法，Remove()方法和一個通過關鍵字訪問項目的方法
其中Dictionary是包含在DictionaryBase實例中的元素的列表
DictionaryBase集合和CollectionBase集合在foreach的工作方式不同，
DictionaryBase提供的是DictionaryEntry結構，需要通過Value成員獲取對象本身
例如：
CollectionBase集合：
foreach (Animal myAnimal in animalCollection)
{
myAnimal.Feed();
}DictionaryBase集合：
foreach (DictionaryEntry myEntry in animalCollection)
{
((Animal)myEntry.Value).Feed();
}5、迭代器
通過IEnumerable接口，可以使用foreach循環(huán)獲取對象
foreach循環(huán)，迭代collectionObject的過程：
1 調用Collection的GetEnumerator()方法返回一個IEnumerator引用
該方法也可以通過IEnumerable接口的實現代碼獲得
2 調用IEnumerator接口的MoveNext()方法，將枚舉數推進到集合的下一個元素
3 如果MoveNext()方法返回true，使用IEnumerator接口的Current屬性獲取對象的引用，用于foreach循環(huán)
4 重復前兩個步驟，直至MoveNext()返回false時，循環(huán)停止
迭代器是一個按順序提供要在foreach循環(huán)中使用的所有值的代碼塊
一般這個代碼塊是一個方法，也可以使用屬性訪問器和其他代碼塊作為迭代器
代碼塊的返回值可能是IEnumerable或IEnumerator接口類型：
1 如果要迭代一個類，可使用方法IEnumerator()，其返回類型是IEnumerator
2 如果要迭代一個類成員，則使用IEnumerable
在迭代器塊中，使用yield關鍵字選擇要在foreach循環(huán)中使用的值
語法：
yield return value;
例如：
public static IEnumerable SimpleList()
{
yield return "string 1";
yield return "string 2";
yield return "string 3";
}
public static void Main(string[] args)
{
foreach (string item in SimpleList())
Console.WriteLine(item);
Console.ReadKey();
}這里SimpleList就是迭代器塊，是一個方法，使用IEnumerable返回類型
可以從yield語句中返回任意類型
可以中斷信息返回foreach循環(huán)過程
語法：yield break;
6、迭代器和集合
迭代器可以用于迭代儲存在目錄類型的集合中的對象
例如：
public new IEnumerator GetEnumerator()
{
foreach (object animal in Dictionary.Values)
yield return (Animal)animal;
}迭代集合中的對象：
foreach (Animal myAnimal in animalCollection)
{
}7、深度復制
使用System.Object.MemberwiseClone()方法可以進行陰影復制
對于值類型成員，沒什么問題
但對于引用類型成員，新對象和源對象的成員將指向同一個引用對象
例如：
public class Content
{
public int Val;
}
public class Cloner
{
public Content MyContent = new Content();
public Cloner(int newVal)
{
MyContent.Val = newVal;
}
public object GetCopy()
{
return MemberwiseClone();
}
}執(zhí)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;
結果：
iVal1是5，iVal2是2
但有時候需要的是分別引用各自的對象，使用深度復制就可以解決
標準方式是添加一個ICloneable接口，該接口有一個Clone()方法
該方法不帶參數，返回一個對象類型
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;
}
}通過Cloner對象的Val字段創(chuàng)建一個相同的Cloner對象
如果有值成員需要復制，那必須給新對象添加上這個成員
這樣就能復制一個與源對象相同而互相獨立的新對象
用GetCopy換成Clone，執(zhí)行相同的程序，結果：
iVal1是5，iVal2是5
二、比較
1、類型比較
比較對象時，需要先知道對象的類型，可以使用GetType()方法
配合typeof()運算符一起使用，就可以確定對象的類型
if (myObj.GetType() == typeof(MyComplexClass))
{
// myObj is an instance of the class MyComplexClass.
}封箱和拆箱
處理值類型時后臺的操作：
封箱（boxing）是把值類型轉換為System.Object類型或由值類型實現的接口類型
拆箱（unboxing）是相反的過程
例如：
結構類型：
struct MyStruct
{
public int Val;
}把類型結構放在object類型變量中封箱：
MyStruct valType1 = new MyStruct(); valType1.Val = 5; object refType = valType1;
這里創(chuàng)建了一個MyStruct類型的valType1，給成員賦值后封箱到對象refType中
這種方式的封裝，將包含值類型的一個副本的引用，而不是源值的引用
驗證：
valType1.Val = 6; MyStruct valType2 = (MyStruct)refType;
結果valType2.Val是5而不是6
如果對個引用類型進行封裝，將包含源值的引用
例如：
class MyStruct
{
public int Val;
}執(zhí)行相同的操作，得到valType2.Val的值是6
可以把值類型封箱到一個接口類型中：
interface IMyInterface
{
}
struct MyStruct : IMyInterface
{
public int Val;
}把結構封箱到IMyInterface類型中：
MyStruct valType1 = new MyStruct(); IMyInterface refType = valType1;
拆箱：
MyStruct ValType2 = (MyStruct)refType;
封箱是在沒有用戶干涉的情況下進行的
拆箱一個值需要進行顯式轉換（封箱是隱式的轉換）
訪問值類型的內容前，必須進行拆箱
is運算符
is運算符可以檢查對象是否是給定的類型，或者是否可以轉換為給定的類型
語法：
is
1 如果是一個類類型，也是該類型，或繼承了該類型，或封箱到該類型中，則返回true
2 如果是一個接口類型，也是該類型，或是實現該接口的類型，則返回true
3 如果是一個值類型，也是該類型，或封箱到該類型中，則返回true
2、值比較
運算符重載
要重載運算符，可給類添加運算符類型成員（必須是static）
例如：
重載+運算符：
public class AddClass1
{
public int val;
public static AddClass3 operator +(AddClass1 op1, AddClass2 op2)
{
AddClass3 returnVal = new AddClass3();
returnVal.val = op1.val + op2.val;
return returnVal;
}
}
public class AddClass2
{
public int val;
}
public class AddClass3
{
public int val;
}運算符重載與標準靜態(tài)方法聲明類似，但它使用關鍵字operator和運算符本身
使用：
AddClass1 op1 = new AddClass1(); op1.val = 5; AddClass2 op2 = new AddClass2(); op2.val = 4; AddClass3 op3 = op1 + op2;
結果op3.val的值是9
注意：如果混合了類型，操作數數序必須與運算符重載參數順序相同
可以重載的運算符：
一元運算符：+，-，!，~，++，--，true，false
二元運算符：+，-，*，/，%，&，|，^，<<，>>
比較運算符：==，!=，<，>，<=，>=
注意：
如果重載true或false運算符，可以在布爾表達式中使用類，例如if (op1) {}
運算符如 < 和 > 必須成對重載，但可以使用其他運算符來減少代碼
例如：
class Addclass1
{
public int val;
public static bool operator >=(Addclass1 op1, Addclass2 op2)
{
return op1.val >= op2.val;
}
public static bool operator <(Addclass1 op1, Addclass2 op2)
{
return !(op1>= op2);
}
public static bool operator <=(Addclass1 op1, Addclass2 op2)
{
return op1.val <= op2.val;
}
public static bool operator >(Addclass1 op1, Addclass2 op2)
{
return !(op1 <= op2);
}
}同時適用于==和!=，常常需要重寫Object.Equals()和Object.GetHashCode()
class Addclass1
{
public int val;
public static bool operator ==(Addclass1 op1, Addclass1 op2)
{
return (op1.val == op2.val);
}
public static bool operator !=(Addclass1 op1, Addclass1 op2)
{
return !(op1== op2);
}
public override bool Equals(object obj)
{
return val == ((Addclass1)obj).val;
}
public override int GetHashCode()
{
return val;
}
}IComparable和IComparer接口
IComparable和IComparer接口是比較對象的標準方式
區(qū)別：
IComparable在要比較的對象的類中實現，可以比較該對象和另一個對象
IComparer在一個單獨的類中實現，可以比較任意兩個對象
.Net Framework 在類Comparer上提供了IComparer接口的默認實現方式，類Comparer位于System.Collections命名空間中，可以對簡單類型以及支持IComparable接口的任意類型進行特定文化的比較
public class SamplesComparer
{
public static void Main()
{
String str1 = "llegar";
String str2 = "lugar";
Console.WriteLine("Comparing \"{0}\" and \"{1}\" ", str1, str2);
// Uses the DefaultInvariant Comparer.
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給出類的默認比較代碼，使用其他類給出非默認的比較代碼
IComparable提供一個CompareTo()方法比較兩個對象，并返回一個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)
{
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.");
}
}
}主程序代碼
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");
}
else if (person1.CompareTo(person2) > 0)
{
Console.WriteLine("person 1 is Older");
}
else
{
Console.WriteLine("person1 is Younger");
}
}
}IComparer提供一個Compare()方法，接受兩個對象返回一個整型結果
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
{
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");
}
}
}三、轉換
1、重載轉換運算符
implicit 關鍵字用于聲明隱式的用戶定義類型轉換運算符
explicit 關鍵字用于聲明顯式的用戶定義類型轉換運算符
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;
這里使用了隱式轉換，此時op2.val的值是字符"5"
ConvClass2 op1 = new ConvClass2(); op1.val = "6"; ConvClass1 op2 = (ConvClass1)op1;
這里使用了顯示轉換，此時op2.val的值是數字6
2、as運算符
as運算符可以把一種類型轉換為指定的引用類型
語法：
as
只適用于：
1 的類型是類型
2 可以隱式轉換為類型
3 可以封箱到類型中
如果不能從轉換為，則表達式結果是null
例如：
class ClassA : IMyInterface
{
}
class ClassD : ClassA
{
}
ClassA obj1 = new ClassA();
ClassD obj2 = obj1 as ClassD;obj2的結果是null
使用一般的類型轉換，出錯時會拋出一個異常
而as只會把null賦給對象，只要判斷對象是否null就知道轉換是否成功。
到此這篇關于C#集合、比較和轉換的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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