C# 语言基础

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C# 语言基础

.NET 一个运行库和一个全面的基础类库。

.NET Framework

NET 平台主要有几三个构造块组成，如下：

  • CLR Common Language Runtime，表示的是公共语言运行库。
    CLR 的主要作用是为我们定位、加载和管理.NET 类型，同时也负责一些低层细节的工作，如内存管理、应用托管、处理线程、案例检查等。

  • CTS Common Type System，表示公共类型系统。
    CTS 完整描述了运行库所支持的所有可能的数据类型和编程结构，指定了这些实体间如何交互、也规定了它们在 .NET 元数据格式中的表示（关于元数据，可以从网上获取参考资料）。

  • CLS Common Language Specification，它表示的是公共语言规范。
    CLS 定义了一个让所有 .NET 语言都支持的公共类型和编程结构的子集。这样，如果构造的 .NET 类型仅公开与CLS兼容的类型，那么可以肯定其他所有支持 .NET 的语言都能使用他们。反之，如果使用了不兼容的，就不能交互。

文档注释：符号是3条斜线“///”,定在类、方法或属性的前面。

数组的静态初始化
使用静态初始化时，数组的声明与初始化必须放在同一条语句中，不能分开写；如：
　　int[] ages = { 20, 21, 25, 28, 30 } ;

数组的动态初始化
声明与初始化可以分开或一起写 数组名 = new 数组类型[长度] 自动分配默认值
int[] ages = new int[5] { 20 , 22 , 24 , 26 , 30 } ;

foreach 是一种更简单更明了的读取数组元素的语句。
特点：
—用于读取容器类数据（数组、集合等）
— 适合一次性读取全部元素
—不能修改元素
foreach( 数据类型 变量名 in 数组名)
{
//变量名此时表示的就是数组中的每一个元素
}

二维数组
数据类型[,] 数组名 = new 数据类型[行数,列数]

参数修饰符

  • out修饰符
    定义为带有输出参数（通过关键字out）的方法有义务在退出这个方法之前，给参数赋一个恰当的值（如果不这样做，会出现编译错误）调用该方法时，也需要使用out修饰符
    允许传递未分配(未初始化)的数据
    通过它，调用者只使用一次方法调用就能获得多个返回值。
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static void Add(int x, int y, out int addValue, out int subValue){
    addValue = x + y;
    subValue = x - y;
}
  • ref修饰符
    输出参数不需要在它们被传递给方法前初始化，因为方法在退出之前必须为输出参数赋值。
    引用参数必须在它们被传递给方法之前初始化，因为是在传递一个对已存在变量的引用。如果不赋给它初始值，就相当于木对一直未赋值的本地变量进行操作。

方法重载
在同一个类的一组方法（至少大于或等于两个方法）
这些方法的方法名称相同，参数类型或参数个数不同
能否构成方法的重载，跟方法的返回值没有关系

  • protected
    一般用于含有继承关系的子父类当中。可以由定义它们的类型及其任意子类使用，但外部类无法通过 C# 的“.”操作符访问。

  • internal：内部的
    用于修饰：类型或者类型成员
    作用范围：当前项目下的所有类
    使用internal修饰类中的字段或方法，在当前项目所有类下都可访问，但是其它项目是访问不到的。

  • protected internal ：受保护的内部的
    用于修饰：类型成员或者嵌套类型　
    如果使用了 protected internal 关键字，作用范围在定义它们的程序集、类以及派生类中可用。

封装性

  • 广义封装
    更多的是从整个项目的项目架构设计上考虑的，比如说完成一个项目时，该项目有几个模块组件，每个模块应该包含哪些对象，对象与对象之间的关系，模块与模块之间的关系划分等，这些可以使用广义封装解决

  • 狭义封装
    对象的内部数据不应该从对象实例直接访问。对象数据应该被定义为私有的，如果调用者想改变对象的状态，就要间接使用公共成员。
    狭义封装，表示的是是对一个类中的成员（字段、方法等）的访问权限（作用范围）进行的一种限制操作。
    通常情况下，使用C#中的访问控制符（又叫访问修饰符）来修饰类中的字段和方法的作用范围，是目前实现狭义封装的一种方式。

    1. 创建完一个类后，类中的字段使用 private 修饰，类中的方法使用 public 修饰；
    2. 为类中用 private 修饰的字段添加一组方法，以保证既能保护类中的字段不被任何赋值修改，又可在外界必须访问这些字段时，提供一种间接访问方式；
    3. 说明：这组间接的访问方法叫做：Get和Set方法。

  • 标准属性
    基本语法:

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    [访问修饰符]  　数据类型 　属性名
    {
    get {  return　 字段名；  } 
    set {   字段名  = value ;   } 
    }

    注意事项：
    访问修饰符，一般都是使用 public
    数据类型，就是当前操作的字段的类型
    属性名，就是当前操作的字段名（使用Pascal命名法）。

    标准属性基本特点：
    一个字段通常对应一个属性，属性的类型应与当前字段定义时的类型保持一致；
    一个属性中包含一组方法 , get用于获取字段值 , set 用于为字段赋值，赋值时系统存在一个隐式变量,为value 在为字段赋值时，业务逻辑处理的代码，也是放在set中的；
    属性本身不保存任何数据，访问字段为字段赋值等操作，看似操作的是属性，实质对数据的访问设置还是对字段的操作，且是由这两个方法实现；
    标准属性，可设置只读 | 只写属性 ，只读权限时只保留get 方法即可；只写权限时只保留 set 方法即可；即可读又可写权限时 get 和 set 都要保留。
    对象.属性 = xxx 时会将xxx自动传给隐式变量value set中可判断value的取值范围，满足要求再传给属性字段

  • 自动属性
    当属性（又叫属性访问器）中不需要任何其他逻辑时(即不需要在set方法中添加任何业务代码)使用自动属性可以更加简洁。
    自动属性本质就是一个字段两个方法。
    语法：[访问修饰符] 数据类型 属性名 { get ; set ; }

    自动属性特点：
    自动属性可利用编译器自动生成，以简化代码的编写注：代码中输入prop，按两下Tab键即可自动生成；
    自动属性只能成对出现,即:不能只有一个get或一个set，也就是，自动属性不支持设置 只读 | 只写 操作；
    自动属性不支持在 set 中添加业务逻辑代码；
    编译器在生成自动属性时，会自动添加一个私有的字段，我们在写时，不用再自己声明私有字段，只需要直接添加属性即可。 

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    public int name{
        get;
        set;
    }
    //等价于
    private int name;
    public int Name{
        get;set;
    }

继承性
单继承，即：一个子类只能有一个直接父类（继承的单层性）；
编译器是先进入到父类中，调用父类无参数的构造方法，如果父类没有无参数构造方法，编译器会自动为父类添加无参数，执行完父类无参数后，再执行子类自己的构造方法
如果父类有其它形式构造方法，但是没有无参数的构造方法，此时程序会报错。

  • base
    访问父类中的同名方法，适合于子类中存在与父类相同签名的方法时；
    访问父类的构造方法，在子类构造方法的小括号后面使用 : base( 参数值列表 ) 表示访问父类的构造方法；
    子类构造方法小括号后面默认省略 :base()

多态性
父类变量，创建子类对象
基本语法：
　　父类　变量名　　=　　new 　子类（参数列表）
向上转型
在执行期间判断对象的类型，决定执行子类还是父类的方法的机制称之为动态绑定。
当子类和父类都有相同的方法时，调用子类自己的方法；
当子类没有该方法时，调用父类的方法；
当子类和父类都没有调用的方法时，程序编译报错。
应用：

  • 多态在数组方面的应用
    多态数组
    创建Car类的数组，可放不同子类的对象，并override不同子类的方法，自动识别

  • 多态特性作用于方法的参数上
    方法参数多态
    定义方法的参数类型时，要求参数既可以接收多种子类型，此时就可以将参数的类型定义为父类型，而运行时会根据传递过来的参数类型具体匹配。

  • 多态特性作用于方法的返回值上

Static

  • 静态成员变量
    静态成员变量属于类，类被加载时初始化，且只有一份。
    特点：存在优先于对象，被所有对象所共享，常驻内存。
  • 静态构造函数
    初始化类的静态数据成员。
    仅在类被加载时执行一次。
    不允许使用访问修饰符。
  • 静态方法
    通过引用调用实例方法时，会隐式的传递对象引用，以便在方法内部可以正确访问该对象成员变量。
    通过类名调用静态方法时，因为没有具体对象，所以在static方法中不能访问实例成员。

  • 静态类
    不能实例化，只能包含静态成员。
    静态类不能被继承，但是静态方法、属性都可以被继承。

  • 利：单独空间存储，所有对象共享，可直接被类名调用。
    弊：静态方法中只能访问静态成员，共享数据被多个对象访问会出现并发。

  • 适用场合：
    1. 所有对象需要共享的数据。
    2. 在没有对象前就要访问成员。
    3. 工具类适合做静态类(常用，不需要过多数据)。

struct
与类语法相似，都可以包含数据成员和方法成员。但结构属于值类型，类属于引用类型。
适用表示点、颜色等轻量级对象。如创建存储1000个点的数组，如果使用类，将为每个对象分配更多内存，使用结构可以节约资源。
除非字段被声明为 const 或 static，否则无法初始化。
结构不能继承，但可以实现接口。
结构总会包含无参数构造函数。
构造函数中必须初始化所有字段。
结构不能包含显式的无参数构造函数

集合
可对集合中的元素进行增删改查操作，作用都是原集合，而不会产生新的集合。

  • ArrayList
    底层就是一个可动态扩展的数组；
    提供了用于在集合中添加、删除或查找项的方法;
    ArrayList 集合不支持泛型（即：可放任意类型的数据）；
    使用 ArrayList 集合之前，应先导入命名命名空间：using System.Collections ;
  • List
    类似于ArrayList集合，同样也提供了很多用于在集合中添加、删除或查找项的方法;提供了比ArrayList更多操作集合的方法
    List 集合支持泛型；
    List 集合默认的命名命名空间：using System.Collections.Generic;
  • Dictionary

内存分配

  • 类型分配
    值类型：存储数据本身。声明在栈中，数据存储在栈中。
    引用类型：存储数据的引用(内存地址) 声明在栈中，数据存储在堆中，栈中存储该数据的引用。
  • 内存分配
    程序运行时，CLR将申请的内存空间从逻辑上进行划分。
    • 栈区：
      — 空间小(1MB)，读取速度快。
      — 用于存储正在执行的方法，分配的空间叫做栈帧。栈帧中存储方法的参数以及变量等数据。方法执行完毕后，对应的栈帧将被清除。
    • 堆区：
      — 空间大，读取速度慢。
      — 用于存储引用类型的数据。

  • GC(Garbage Collection)是CLR中一种针对托管堆自动回收释放内存的服务。
    GC线程从栈中的引用开始跟踪，从而判定哪些内存是正在使用的，若GC无法跟踪到某一块堆内存，那么就认为这块内存不再使用了，即为可回收的。

    使用比较运算符比较值类型时，对比的是存储的数值。
    比较引用类型时，对比的是引用的地址而不是数据。

赏

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