C#入门经典（第五版）学习笔记（四）

---------------集合、比较和转换---------------

C#中的数组是作为System.Array类的实例实现的，它们是集合类(Collection Classes)中的一种类型。

集合类一般用于处理对象列表，大多通过实现System.Collections名称空间中的接口而获得的

System.Collections名称空间中的几个接口提供了基本的集合功能：

　1)IEnumerable可以迭代集合中的项。

　2)ICollection(继承于IEnumerable)可以获取集合中的项的个数，并能把项复制到一个简单的数组类型中。

　3)IList(继承于IEnumerable和ICollection)提供了集合的项列表，允许访问这些项，并提供其他一些与项列表相关的基本功能

　4)IDictionary(继承于IEnumerable和ICollection)类似于IList，但提供了可通过键值(而不是索引)访问的项列表。

System.Array类实现了IList、ICollection和IEnumerable，但不支持IList的一些更高级的功能，它表示大小固定的项列表。

数组初始化需要固定大小，ArrayList集合则不用

　Animal[] animalArray = new Animal[2];

　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：

1 Cow myCow1 = new Cow("Deirdre");
2 animalArray[0] = myCow1;
3 animalArray[1] = 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：

1 Cow myCow2 = new Cow("Hayley");
2 animalArrayList.Add(myCow2);
3 animalArrayList.Add(new Chicken("Roy"));

在添加完项目之后，就可以用与数组相同的语法重写他们
例如：

animalArrayList[1] = new Chicken("Roy2")

Array数组和ArrayList集合都支持foreach结构来迭代
例如：

1 foreach (Animal myAnimal in animalArray)
2  {
3  }
4  foreach (Animal myAnimal in animalArrayList)
5  {
6  } 

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

animalArray[0].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)animalArray[1]).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（参数为特定对象）
RemoveAt 移除 ArrayList 的指定索引处的元素（参数为索引值） 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); 

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)animalArrayList[iIndex]).Feed(); 

定义集合
从System.Collections.CollectionBase这个抽象类中派生自己的集合，此类提供了集合类的许多实现方法
CollectionBase类有IEumerable、ICollection和IList接口
CollectionBase提供了两个受保护的属性，可访问存储的对象本身，分别为List和InnerList，List可以通过IList接口访问项，InnerList是用于存储项的ArrayList对象
集合类定义举例：

 1 public class Animals:CollectionBase
 2  {
 3      public void Add(Animal newAnimal)
 4      {
 5          List.Add(newAnimal);
 6      }
 7      public void Remove(Animal oldAnimal)
 8      {
 9          List.Remove(oldAnimal);
10      }
11      public Animals(){}
12  }

使用ArrayList实现代码处理对象

1 Animals animalCollection = new Animals();
2  animalCollection.Add(new Cow("Cow1"));
3  foreach(Animal myAnimal in animalCollection)
4  {
5      Console.WriteLine("{0} {1}",myAnimal.ToString(),myAnimal.Name);
6  }

不能用animalCollection[0].Feed();因为没有索引符
索引符可添加到类中，使之提供类似于数组的访问，例如：

1 public class Animals:CollectionBase
2  {
3      public Animal this[int animalIndex]
4      {
5          get{return (Animal)List[animalIndex];}
6          set{List[animalIndex] = value;}
7      }
8  }

如此即可使用上面无法使用的animalCollection[0].Feed();

关键字值集合和IDictionary

与索引的集合一样，可使用一个基类简化IDictionary接口的实现，即DictionaryBase，它也实现IEnumerable和ICollection

关键字值集合举例：

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;}
     }
 }

字典集合有个继承于DictionaryBase的成员Dictionary，此成员是一个IDictionary接口
使用foreach和DictionaryBase派生类可以提供DictionaryEntry结构，例如：

foreach(DictionaryEntry myEntry in animalCollection)
 {
     Console.WriteLine("{0} {1}",myEntry.Value.ToString(),((Animal)myEntry.Value).Name);
 }

如果要直接通过foreach提取Animal对象，最简单的方式是实现一个迭代器

迭代器
IEnumerable接口负责使用foreach循环，在foreach循环中，迭代集合collectionObject的过程如下：
1)调用collectionObject.GetEnumerator()，返回一个IEnumerator引用，此方法可通过IEnumerable接口的实现代码来获得，但这是可选的。
2)调用所返回的IEnumerator接口的MoveNext()方法。
3)如果MoveNext()方法返回true，就是用IEnumerator接口的Current属性获取对象的一个引用，用于foreach循环。
4)重复前面两步，知道MoveNext()方法返回false为止，此时循环停止
 所以，为了在类中进行这些操作，必须重写几个方法，跟踪索引，维护Current属性，以及执行其他一些操作。
 一个较为简单的替代方法是使用迭代器，它是一个代码块，按顺序提供了要在foreach循环中使用的所有值。一般情况下，这个代码块是一个方法，但也可以使用属性访问器和其他代码块作为迭代器。
1)如果要迭代一个类，可使用方法GetEnumerator()，其返回类型是IEnmerator
 2)如果要迭代一个类成员，例如一个方法，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，以下举例：

public static IEnumerable SimpleList()
 {
     yield return "string 1";
     yield return "string 2";
     yield return "string 3";
 }
 public static void test()
 {
     foreach(string item in SimpleList())
     {
         Console.WriteLine(item);
     }
     Console.ReadKey();
 }

SimpleList()就是迭代器块，迭代器块内的返回类型必须一致，否则出现错误类型转换异常。
在遇到迭代器中yield break;这个语句时，迭代器处理立即中断。

浅复制与深复制
 浅显的来说，浅复制类似于引用类型，深复制类似于值类型。
 浅复制是指源对象和复制对象共用一份实体，仅仅是引用的变量不同，相当于复制了一个快捷方式。
 深复制是指源对象和复制对象相互独立，改变其中一个对象不会对另一个造成印象，相当于复制了文件本身。
MemberwiseClone 方法创建一个浅表副本，方法是创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象。如果字段是值类型的，则对该字段执行逐位复制。如果字段是引用类型，则复制引用但不复制引用的对象；因此，原始对象及其复本引用同一对象。深复制,即实现ICloneable接口.ICloneable可用于深复制和浅复制。
 举例说明：

public class Content
 {
     public int Val;
 }

浅复制(shallow copy)

public class ShallowCopy
 {
     public Content myContent = new Content();
     public ShallowCopy(int newVal)
     {
         myContent.Val = newVal;
     }
     public object GetCopy()
     {
         return MemberwiseClone();
     }
 }

深复制(deep copy)

public class DeepCopy:ICloneable
 {
     public Content myContent = new Content();
     public DeepCopy(int newVal)
     {
         myContent.Val = newVal;
     }
     public object Clone()
     {
         DeepCopy Cloner = new DeepCopy(myContent.Val);
         return Cloner;
     }
 }