C#笔记（一）：类型，泛型，集合

最近在学习.NET Framework 高级编程这本书，感觉挺有意思的，于是根据自己的理解，做了笔记，总结下内容。本文笔记主要是从.NET类型，泛型，集合这三个方面进行描述。

本文内容：

　　1. 类型

　　2. 泛型

　　3. 集合

1.类型

类型是对程序要处理的数据对象的分类。不同的数据对象占用存储空间不同，操作处理方法不同，所以必须分门别类；

（1）C#的主要类型有：

基本类型：数值、字符、逻辑型、字符串、对象（object）

系统或自定义的类型：结构、枚举、类等等。

上述这些类型，所占的内存空间不同。有的类型占用内存空间是确定的，有的不确定。

根据它们被分配存储空间方式的不同，可以分为：值类型/引用类型两大类。

上述的类型中，你是否又能区分它们属于哪一类呢？

基本数据类型大部分是值类型，除了object, string属于引用类型；类是引用类型；结构和枚举是值类型。

（2）内存的使用分别：栈(stack), 堆(heap) 静态区(static)。



值类型直接分配在栈上；

引用类型包括两部分：对象的引用（地址）在栈(stack)上，对象本身在堆(heap)上。

静态区(static)存放的是与对象的实例无关的部分。即当程序一装入内存，就要分配好。

如：入口方法，构造方法，常量，其他用static修饰的成员。

（3）举例：

例一：

int x, y=0;
x = y;
y = 9;

例二：设有类Myobj定义为：

class Myobj

{

public int age;

public string name;

}

Myobj a, b;

a = new Myobj();

a.age = 28;     a.name = "puppy";

b = a;

a.age = 18;     a.name = "doggy";

Console.WriteLine(b.age);

Console.WriteLine(b.name);

例三：

string x, y="string1";

x = y;

y = "string2";

Console.WriteLine(x);

第一个例子输出是0。当y=9时，实际上是在栈中重新分配一个内存地址。

第二个例子输出是18和doggy。b=a时，a和b同时指向一个地址空间

第三个例子输出是string1。string是一个特殊的引用类型。 string实例在内存中不可修改。当需要修改时，总是创建一个新的实例，并将变量指向新的实例。

(在程序中频繁修改字符串变量，会产生大量内存垃圾。这是我们要使用StringBuilder类的原因)



（4）装箱和拆箱

装箱：将值类型转换为引用类型，按照自己的理解来说在堆中生成一个新的对象，栈中原本的地址指向该对象。

拆箱：将引用类型转换为值类型，大致同上，过程相反。

int x=1;

Object y=x;//装箱

int z=(int)y;/拆箱

2.泛型

问题的缘起：

请看一个Stack的程序。Stack是一种数据结构。可以存放许多元素，遵循后进先出的原则。

举例：(Stack)

class StackOfInt {

private int[] m_ItemArray;

private int m_Index = 0;

public const int Max_Size = 100;

public StackOfInt () { m_ItemArray = new int[Max_Size]; }

public int Pop() {

if (m_Index == 0)

throw new System.InvalidOperationException("Can't

Pop an empty stack.");

return m_ItemArray[--m_Index];

}

public void Push(int item){

if (m_Index == Max_Size)

throw new System.InvalidOperationException("Can't

push an item on a full stack.");

m_ItemArray[m_Index++] = item;

}

}

缺点：这样的栈用object类型作为元素类型，可以供所有类型使用

但在压入元素时，要装箱；取用元素时要拆箱，代价很大，执行效率低；

类型不安全。转换类型时容易出错。

解决方案：如果我们可以在Stack类的定义中，提供一个类作参数，则可以简化此问题的解决。泛型的定义：在定义一个类型时，使用另一个或几个类型为参数，类型参数用<>围住，放在所定义的类型名后面。

在使用带有类型参数的泛型类型时，同时要给定参数类型的具体类型。

举例：定义泛型Stack类

class Stack<T> {

private T[] m_ItemArray;

private int m_Index = 0;

public const int Max_Size = 100;

public Stack() { m_ItemArray = new T[Max_Size]; }

public T Pop() {

if (m_Index == 0)

throw new System.InvalidOperationException("Can't

Pop an empty stack.");

return m_ItemArray[--m_Index];

}

public void Push(T item){

if (m_Index == Max_Size)

throw new System.InvalidOperationException("Can't

push an item on a full stack.");

m_ItemArray[m_Index++] = item;

}

}

泛型的优点：

让代码更具有通用性，更简洁；

强类型，类型安全，不用担心类型转换错；

不用浪费很多装箱、拆箱的时间。

3.集合

集合类型是其对象中包含多个其他对象的特殊类型。

数组是最常用的集合类型。

要进一步理解的是，当我们在程序中申明一个数组时，实际上是指示CLR在执行期间帮我们创建和管理一个集合类型；

该集合类型的基类为System.Array

所以，我们可以对数组使用一些固有的属性和方法，如Length，Rank，Copy，Clone。他们来自Array类；还可以对数组用foreach来遍历。这是因为Array已经实现IEnumerable 接口。

由此我们可以牢记，数组是引用类型。可以用数组作为方法的参数，不使用ref也可以从方法中传出修改的结果

举例：

using System.Collection.Generic;

public class Program {

public static void Main() {

List<int> list = new List<int>(3);

for (int i=0; i<8; i++) {

list.Add(i);

System.Console.WriteLine(“Count: {0} Capacity: {1}”,

list.Count, list.Capacity);

}

list.TrimExcess();

System.Console.WriteLine(“Count: {0}  Capacity: {1}”,

list.Count, list.Capacity );

}

}

作者： ForEvErNoME
出处： http://www.cnblogs.com/ForEvErNoME/
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