Collection<T>、泛型

1.1 集合概述

• 集合：集合是一种容器，可以用来存储多个数据。

集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？

• 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。

• 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

1.2 Collection 常用功能

Collection是提供泛型集合的基类，因此在Collection中定义了通用的一些方法和属性，方法如下：

public void Add (T item)：把给定的对象添加到当前集合末尾中 。

public void Clear ()：清空集合中所有的元素。

public bool Remove (T item)：把给定的对象在当前集合中删除。

public bool Contains (T item)：判断当前集合中是否包含给定的对象。

public int Count { get; }：获取 当前集合中实际包含的元素数。

方法演示：

// 创建集合对象
// 使用多态形式
Collection<string> coll = new Collection<string>();
// 使用方法
// 添加功能
coll.Add("小李广");
coll.Add("扫地僧");
coll.Add("石破天");

// 判断是否在集合中存在
Console.WriteLine("判断扫地僧是否在集合中" + coll.Contains("扫地僧"));

//删除在集合中的元素
Console.WriteLine("删除石破天：" + coll.Remove("石破天"));

// 集合中有几个元素
Console.WriteLine("集合中有" + coll.Count + "个元素");
// void clear() 清空集合
coll.Clear();
Console.ReadLine();

2.1IEnumerable迭代器

在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，专门提供了一个接口public interface IEnumerable<out T> : System.Collections.IEnumerable，而IEnumerable主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此IIEnumerable对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：

GetEnumerator ()：获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

下面介绍一下迭代的概念：

• 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

IEnumerable接口的常用方法属性如下：

public bool MoveNext ()：如果仍有元素可以迭代，则返回 true,如果枚举数传递到集合的末尾，则为 false。

public object Current { get; }:获取集合中位于枚举数当前位置的元素。

接下来我们通过案例学习如何使用IEnumerator迭代集合中元素：

Collection<string> coll = new Collection<string>();
            // 添加元素到集合
            coll.Add("串串星人");
            coll.Add("吐槽星人");
            coll.Add("汪星人");
            //使用迭代器 遍历   每个集合对象都有自己的迭代器
            IEnumerable<string> stringsFound = coll;

            var str = stringsFound.GetEnumerator();
            while (str.MoveNext())//判断是否有迭代元素
            {
                var s = str.Current;//获取迭代出的元素
                Console.WriteLine(s);
            }
            Console.ReadLine();

2.2 迭代器的实现原理

我们在之前案例已经完成了IEnumerable遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用集合的GetEmumerator()方法获得迭代器对象，然后使用MoveNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用Current属性将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。

2.3 foreach

增强for循环(也称foreach循环)，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个迭代器

格式：

foreach(元素的数据类型 变量 in Collection集合or数组){
//写操作代码
}

练习1：遍历数组

            int[] arr = { 3, 5, 6, 87 };
            //使用增强foreach遍历数组
            foreach (int a in arr)
            {//a代表数组中的每个元素
                Console.WriteLine(a);
            }
            Console.ReadLine();

练习2:遍历集合

     Collection<string> coll = new Collection<string>();
            coll.Add("小河神");
            coll.Add("老河神");
            coll.Add("神婆");
            //使用foreach遍历
            foreach (string s in coll)
            {//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
                Console.WriteLine(s);
            }
            Console.ReadLine();

3.1 泛型概述

在学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。

大家观察下面代码：

ArrayList coll = new ArrayList();

            coll.Add("abc");
            coll.Add("itcast");
            coll.Add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
            IEnumerable stringsFound = coll;
            var str = stringsFound.GetEnumerator();
            while (str.MoveNext())
            {
                //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
                string strs = (string)str.Current;
                Console.WriteLine(strs);


            }
            Console.ReadLine();

程序在运行时发生了问题System.InvalidCastException。
为什么会发生类型转换异常呢？ 我们来分析下：由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 InvalidCastException。 怎么来解决这个问题呢？

ArrayList虽然可以存储各种对象，但实际上通常ArrayList只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此有了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

• 泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

3.2 使用泛型的好处

那么泛型带来了哪些好处呢？

• 将运行时期的InvalidCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。

• 避免了类型强转的麻烦。

3.4 泛型通配符

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。