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 );
}
}
