C#學習筆記(與Java、C、C++和Python對比)
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。後者在運行時確定,可以在聲明之後賦值一次。
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,那麼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:讀一行然後用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後,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麼類型的,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