C#學習筆記（與Java、C、C++和Python對比）

本文轉載自查看原文 2014-09-07 22:03 2407 C#/ 學習筆記

（搬運自我在SegmentFault的博客）

最近准備學習一下Unity3D，在C#和JavaScript中選擇了C#。所以，作為學習Unity3D的准備工作，首先需要學習一下C#。用了一兩天的時間學了一下C#，感覺是處在C++和Java之間的一門語言。比Java更靈活，比C++更簡單，確實是一門設計很優秀的語言。

基礎概念和語法

基本數據類型

C#中的基本數據類型分為值類型和引用類型。相比Java而言，增加了無符號數，多了C中的struct，字符串也成了基本類型。數值類型、枚舉類型、結構體等是值類型。字符串、對象、數組、委托等是引用類型。
C#中的基本數據類型都有對應的包裝類。編譯時編譯器會將基本類型轉換成對應的類，如int對應Int32，string對應String。和Java中不同，基本類型的關鍵字只是對應類的別名，所以基本類型的變量也有自己的方法。
C#可以對數值類型進行類型轉換。轉換規則和Java和C/C++類似，注意C#中bool和int之間不能轉換。基本類型中有轉換成自身的靜態方法Parse。此外，C#中還有專門的Convert類可以進行類型轉換。
C#中的常量關鍵字是const和readonly。前者在編譯時確定，需要在聲明時賦值。后者在運行時確定，可以在聲明之后賦值一次。

命名規范

函數的命名為首字母大寫的駝峰命名法；變量首字母小寫。
C#中入口方法為首字母大寫的Main方法。

預編譯指令

C#中可以使用預編譯指令。如#define，#if，pragma等。但#define不能用於定義常量，只能定義符號。

命名空間

C#的命名空間和C++的命令空間沒有太多區別。如果學過Java或者Python，那么和這二者中包的概念也類似。

類型推斷

使用var關鍵字，類似於C++中的auto。在編譯時確定，不會影響程序性能。

基本輸入輸出

輸入輸出這一部分粗看比Java要簡明一些：

using System;
// ...
Console.Read();	// 讀一個字符
Console.ReadLine(); // 讀一行
Console.Write(); // 不換行寫
Console.WriteLine(); // 寫並換行

實現Java中的nextXXX：讀一行然后用string的split方法切割，再轉換成相應類型。

基本語句

switch語句每一個case都要有break，除非該case為空。C#允許在switch中使用goto關鍵字。
增加foreach關鍵字。要求對象實現 IEnumerable接口。使用方法同Python中的for：
```
  foreach(var v in list){ // do something. }
```

字符串

特殊符號\和@：@可以取消字符串內的轉義，類似與Python中字符串前的r。
C#中不使用%語法表示輸出中的變量，而是使用占位符{x}，x從0開始。
string中自帶的方法：
- Substring(int startindex,int len)
- Replace(string oldValue,string newValue)
- Split()
- ToCharArray(int startindex，int len)
- ToUpper()和ToLower()
- == 和 !=
C#中也有StringBuilder類，用法與Java中的類似。

數組

和Java中的數組一樣，C#中的數組也是對象，有自己的屬性和方法。

C#支持聲明普通的多維數組和交錯數組（數組的數組）。注意聲明的方式如下：

  int[,] arr1 = new int[3, 5];
  int[][] arr2 = new int[3][];
  for(int i=0;i<arr2.Length;i++){
  	arr2[i] = new int[i+1];
  }

C#中也有與Java中Arrays類相似功能和用法的類Array。

`unsafe`、`fixed`、`checked`和`unchecked`

可以通過unsafe插入不安全的代碼，代碼中可以使用C/C++的指針。可以用在一個方法或一個代碼塊中。
fixed指示垃圾回收器不要移動代碼內的對象，以免發生錯誤。一般用於不安全代碼中。
checked和unchecked：在已檢查的上下文中，算法溢出引發異常。在未檢查的上下文中，算法溢出被忽略並且結果被截斷。

函數

可見性

默認可見性為private。
增加了internal，為命名空間內可見。

參數和返回值

數值類型和struct等采用值傳遞。
其他類型如對象、數組等拷貝自身引用的副本。以上和Java中的參數傳遞相同。

C#中增加了ref關鍵字，提供了在方法內修改實參的方法，類似於C/C++中的引用。寫一個Swap方法如下：

  static void Swap(ref int x, ref int y)
  {
      int t = x; x = y; y = t;
  }
  // 調用Swap方法
  Swap(ref num1, ref num2);

使用params關鍵字實現可變長參數傳遞，該參數需放在參數列表的最后，並且類型為數組。一個可變長參數的加法示例：

  static int Sum(params int[] arr)
  {
      int sum = 0;
      foreach (int i in arr)
          sum += i;
      return sum;
  }
  // 調用Sum方法
  int sum = Sum(1, 3, 5, 7, 9);

C#還支持輸出參數，用out表示。這樣，可以實現返回多個參數，比Java更優雅，比C/C++更安全。計算除法得到商和余數的例子：
```
  static void Divide(int n, int d, out int q, out int r)
  {
      q = n / d;
      r = n % d;
  }
  // 調用Divide方法
  Divide(n, d, out q, out r);
```

運算符重載

C#支持運算符重載，使用方法同C/C++。
如C#中的string就實現了==的重載，所以用==就可以直接比較兩個字符串的內容。

委托

類似於C/C++的函數指針。通過委托可以封裝已有的方法。
使用委托的步驟如下：

定義函數類型：

 delegate int Operation(int val1, int val2);

聲明該類型的變量：
```
 Operation Oper;
```

實例化變量：

 public int Add(int val1, int val2){return val1+val2; }
 public int Subtract(int val1, int val2){return val1-val2; }
 if(operator == '+')
 	Oper = new Operation(Add);
 else
 	Oper = new Operation(Subtract);

調用
```
 int res = Oper(val1, val2);
```

lambda表達式

由delegate可以得到匿名方法。但更簡單的辦法是使用lambda表達式。lambda表達式的格式是：

x => {// do something with x}

x是輸入參數，編譯器可以自動推斷出它是什么類型的，如果沒有輸入參數，用()來代替。

類與對象

與`struct`的比較

struct有自己的屬性和方法，可以看作輕量的類。
struct繼承自System.ValueType，類繼承自System.Object。
struct不能實現抽象和繼承，不能聲明無參構造函數或析構函數，可以用new創建也可以不使用。

getter/setter

C#提供比Java更簡單的getter、setter。例子：

private string name; // 內部變量
public string Name
{
    get { return name; }
    set { name = value; }
}

在get和set中就可以寫對應的getter/setter。其中value為關鍵字，指代用戶傳入的參數。
更簡單地，可以不指定內部變量：

public int Age { get; set; }
public string Name { get; set; }

繼承與多態

C#只支持單繼承。繼承和實現都用：表示。
C#中與Java中super用法相同的是base關鍵字。可以使用base()調用父類相應的構造方法。使用base.XXX()調用父類的XXX方法。
禁止類被繼承，Java使用final關鍵字，C#中則用sealed。
C#實現多態也需要父類方法聲明為virtual，同時還要在子類方法聲明為override，這樣才可以實現多態。