[C#1] 8-数组

1.数组概述

声明数组：

//每个元素初始化为0，虽然数组元素是值类型，但是却是分配在托管堆中的；
int[] myArray=new int[100];
//每个元素初始化为null；
Object[] mytype=new Object[100];
//myArray和mytype变量存储的是指向数组的引用，而非数组本身；

CLS要求所有数组都是0基数组。最小索引是0，性能最好的数组，微软为它们优化性能方面做了很多工作。 例如有些特殊的IL指令：newarr、ldelem等等，但是CLS也支持非0基数组。 CLR支持交错数组，但是交错数组不兼容CLS[CLS不允许一个数组的元素是System.Array]。 但是仍然可以在两个都支持交错数组的语言之间传递】。

2.System.Array[所有数组的基类]

此类实现了 ICloneable, IList, ICollection, IEnumerable接口，常用成员如下：

成员	类型	描述
Rank	只读实例属性	返回数组维数
GetLength	实例方法	返回指定维数的元素个数
Length	只读实例属性	返回所有元素的个数
Sort	静态方法	排序[元素必须实现了IComparer接口]
BinarySearch	静态方法	用二分搜索法查找元素，该方法假定数组已排序元素必须实现IComparer接口，通常先调用Sort排序在调用此方法
Reverse	静态方法	反转数组元素[整体或者部分]
Clone	实例方法	返回新创建的数组[源数组的一个浅拷贝]
CopyTo	实例方法	将数组中的元素拷贝到另一个数组中
Copy	静态方法	将一个数组的元素拷贝到另一个数组中，并根据需要执行适当的转型
Clear	静态方法	将数组中部分元素设为0或null
CreateInstance	静态方法	创建一个数组实例。它允许我们在运行时定义任何类型、任何维数、任何上下限的数组。一般不常用
GetLowerBound	实例方法	返回指定维数的下限，一般为0.不常用
GetUpperBound	实例方法	返回指定维数的下限，一般为指定维的元素个数减1.不常用

创建非0下限的数组

//每一维数组的下限
int[] lowerBound = { 2011, 3 };
//对应每一维的元素个数
int[] lengths = { 10, 7 };
//第一维索引下限是2011,元素个数是10：第二维索引下限是3,元素个数是7的二维数组
int[,] my = (int[,])Array.CreateInstance(typeof(int), lengths, lowerBound);
//返回第一维的索引下限《2011》
Console.WriteLine(my.GetLowerBound(0));
//返回第二维的索引下限《3》
Console.WriteLine(my.GetLowerBound(1));

3.快速数组访问[指针]

当我们访问一个数组中的元素时，CLR会确保索引不会超出上下限。否则会抛出System.IndexOutOfRangeException。CLR索引检查会有一些性能方面的代价。如果对自己的代码有足够的信心，并且不介意使用非安全的代码，则可以让CLR不执行检查，代码如下：

//使用 /unsafe 开关编译或者在项目》生成》勾选允许不安全的代码
unsafe static void Main()
{
    int[] my = { 1,3,5,7,9};
    //获取指向第0个元素的指针
    fixed (int* element = &my[0])
    {
        //遍历每一个元素
        for (int i = 0; i < my.Length; i++)
        {
            Console.WriteLine(element[i]);
        }
    }
}

类型安全的版本中用ldelem指令加载值[正是它导致CLR执行索引检查]；非安全版本中使用ldind.4直接从内存中获取4字节的数值，不执行索引检查。