☀️ 学会编程入门必备 C# 最基础知识介绍(四)——数组、字符串、结构体、枚举、类

简介: 前言👻数组(Array)💚声明数组初始化数组赋值给数组访问数组元素使用 foreach 循环C# 数组细节C# 字符串(String)💜String 类的属性String 类的方法结构体(Struct)💙定义结构体C# 结构的特点类 vs 结构枚举(Enum)💛声明 enum 变量实例类(Class)❤️类的定义成员函数和封装C# 中的构造函数C# 中的析构函数C# 类的静态成员总结💬

前言👻

前面几篇博客介绍了C#的一些基础知识,包括基本语法、数据类型、运算符等。在本篇博客就来介绍在C#中最常用的几种数据类型——数组、字符串、结构体、枚举、类


数组(Array)💚

数组是一个存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。数组是用来存储数据的集合,通常认为数组是一个同一类型变量的集合。


声明数组变量并不是声明 number0、number1、…、number99 一个个单独的变量,而是声明一个就像 numbers 这样的变量,然后使用 numbers[0]、numbers[1]、…、numbers[99] 来表示一个个单独的变量。数组中某个指定的元素是通过索引来访问的。


所有的数组都是由连续的内存位置组成的。最低的地址对应第一个元素,最高的地址对应最后一个元素。



声明数组

在 C# 中声明一个数组,您可以使用下面的语法:

datatype[] arrayName;

其中,

  • datatype 用于指定被存储在数组中的元素的类型。
  • [ ]指定数组的秩(维度)。秩指定数组的大小。
  • arrayName 指定数组的名称。

例如:

double[] balance;

初始化数组

声明一个数组不会在内存中初始化数组。当初始化数组变量时,您可以赋值给数组。

数组是一个引用类型,所以您需要使用 new 关键字来创建数组的实例。

例如:

double[] balance = new double[10];

赋值给数组

可以通过使用索引号赋值给一个单独的数组元素,比如:

double[] balance = new double[10];
balance[0] = 4500.0;

可以在声明数组的同时给数组赋值,比如:

double[] balance = { 2340.0, 4523.69, 3421.0};

也可以创建并初始化一个数组,比如:

int [] marks = new int[5]  { 99,  98, 92, 97, 95};

在上述情况下,你也可以省略数组的大小,比如:

int [] marks = new int[]  { 99,  98, 92, 97, 95};

也可以赋值一个数组变量到另一个目标数组变量中。在这种情况下,目标和源会指向相同的内存位置:

int [] marks = new int[]  { 99,  98, 92, 97, 95};
int[] score = marks;

当创建一个数组时,C# 编译器会根据数组类型隐式初始化每个数组元素为一个默认值。例如,int 数组的所有元素都会被初始化为 0。

访问数组元素

元素是通过带索引的数组名称来访问的。这是通过把元素的索引放置在数组名称后的方括号中来实现的。例如:

double salary = balance[9];

下面是一个实例,使用上面提到的三个概念,即声明、赋值、访问数组:

实例
using System;
namespace ArrayApplication
{
   class MyArray
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         int []  n = new int[10]; /* n 是一个带有 10 个整数的数组 */
         int i,j;
         /* 初始化数组 n 中的元素 */        
         for ( i = 0; i < 10; i++ )
         {
            n[ i ] = i + 100;
         }
         /* 输出每个数组元素的值 */
         for (j = 0; j < 10; j++ )
         {
            Console.WriteLine("Element[{0}] = {1}", j, n[j]);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Element[0] = 100

Element[1] = 101

Element[2] = 102

Element[3] = 103

Element[4] = 104

Element[5] = 105

Element[6] = 106

Element[7] = 107

Element[8] = 108

Element[9] = 109


使用 foreach 循环

在前面的实例中,我们使用一个 for 循环来访问每个数组元素。也可以使用一个 foreach 语句来遍历数组。

实例
using System;
namespace ArrayApplication
{
   class MyArray
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         int []  n = new int[10]; /* n 是一个带有 10 个整数的数组 */
         /* 初始化数组 n 中的元素 */        
         for ( int i = 0; i < 10; i++ )
         {
            n[i] = i + 100;
         }
         /* 输出每个数组元素的值 */
         foreach (int j in n )
         {
            int i = j-100;
            Console.WriteLine("Element[{0}] = {1}", i, j);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Element[0] = 100

Element[1] = 101

Element[2] = 102

Element[3] = 103

Element[4] = 104

Element[5] = 105

Element[6] = 106

Element[7] = 107

Element[8] = 108

Element[9] = 109


C# 数组细节

在 C# 中,数组是非常重要的,且需要了解更多的细节。下面列出了 C# 程序员必须清楚的一些与数组相关的重要概念:

image.png

C# 字符串(String)💜

在 C# 中,您可以使用字符数组来表示字符串,但是,更常见的做法是使用 string 关键字来声明一个字符串变量。string 关键字是 System.String 类的别名。


创建 String 对象

可以使用以下方法之一来创建 string 对象:


通过给 String 变量指定一个字符串

通过使用 String 类构造函数

通过使用字符串串联运算符( + )

通过检索属性或调用一个返回字符串的方法

通过格式化方法来转换一个值或对象为它的字符串表示形式

实例
using System;
namespace StringApplication
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           //字符串,字符串连接
            string fname, lname;
            fname = "Rowan";
            lname = "Atkinson";
            string fullname = fname + lname;
            Console.WriteLine("Full Name: {0}", fullname);
            //通过使用 string 构造函数
            char[] letters = { 'H', 'e', 'l', 'l','o' };
            string greetings = new string(letters);
            Console.WriteLine("Greetings: {0}", greetings);
            //方法返回字符串
            string[] sarray = { "Hello", "From", "Tutorials", "Point" };
            string message = String.Join(" ", sarray);
            Console.WriteLine("Message: {0}", message);
            //用于转化值的格式化方法
            DateTime waiting = new DateTime(2012, 10, 10, 17, 58, 1);
            string chat = String.Format("Message sent at {0:t} on {0:D}",
            waiting);
            Console.WriteLine("Message: {0}", chat);
            Console.ReadKey() ;
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Full Name: RowanAtkinson

Greetings: Hello Message: Hello

From Tutorials Point

Message: Message sent at 17:58 on Wednesday, 10 October 2012


String 类的属性

String 类有以下两个属性:

image.png

String 类的方法

String 类有许多方法用于 string 对象的操作。下面的表格提供了一些最常用的方法:

image.png

上面的方法列表并不详尽,请访问 MSDN 库,查看完整的方法列表和 String 类构造函数。

实例

下面的实例演示了上面提到的一些方法:

比较字符串

实例
using System;
namespace StringApplication
{
   class StringProg
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         string str1 = "This is test";
         string str2 = "This is text";
         if (String.Compare(str1, str2) == 0)
         {
            Console.WriteLine(str1 + " and " + str2 +  " are equal.");
         }
         else
         {
            Console.WriteLine(str1 + " and " + str2 + " are not equal.");
         }
         Console.ReadKey() ;
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

This is test and This is text are not equal.

字符串包含字符串

实例
using System;
namespace StringApplication
{
   class StringProg
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         string str = "This is test";
         if (str.Contains("test"))
         {
            Console.WriteLine("The sequence 'test' was found.");
         }
         Console.ReadKey() ;
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

The sequence ‘test’ was found.

获取子字符串

实例
using System;
namespace StringApplication
{
        class StringProg
        {
                static void Main(string[] args)
                {
                        string str = "Last night I dreamt of San Pedro";
                        Console.WriteLine(str);
                        string substr = str.Substring(23);
                        Console.WriteLine(substr);
                        Console.ReadKey() ;
                }
        }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Last night I dreamt of San Pedro

San Pedro

连接字符串

实例
using System;
namespace StringApplication
{
   class StringProg
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         string[] starray = new string[]{"Down the way nights are dark",
         "And the sun shines daily on the mountain top",
         "I took a trip on a sailing ship",
         "And when I reached Jamaica",
         "I made a stop"};
         string str = String.Join("\n", starray);
         Console.WriteLine(str);
         Console.ReadKey() ;
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Down the way nights are dark

And the sun shines daily on the mountain top

I took a trip on a sailing ship

And when I reached Jamaica

I made a stop


结构体(Struct)💙

在 C# 中,结构体是值类型数据结构。它使得一个单一变量可以存储各种数据类型的相关数据。struct 关键字用于创建结构体。


结构体是用来代表一个记录。假设您想跟踪图书馆中书的动态。您可能想跟踪每本书的以下属性:


Title

Author

Subject

Book ID

定义结构体

为了定义一个结构体,您必须使用 struct 语句。struct 语句为程序定义了一个带有多个成员的新的数据类型。


例如,可以按照如下的方式声明 Book 结构:

struct Books
{
   public string title;
   public string author;
   public string subject;
   public int book_id;
};  

下面的程序演示了结构的用法:

实例
using System;
using System.Text;
struct Books
{
   public string title;
   public string author;
   public string subject;
   public int book_id;
};  
public class testStructure
{
   public static void Main(string[] args)
   {
      Books Book1;        /* 声明 Book1,类型为 Books */
      Books Book2;        /* 声明 Book2,类型为 Books */
      /* book 1 详述 */
      Book1.title = "C Programming";
      Book1.author = "Nuha Ali";
      Book1.subject = "C Programming Tutorial";
      Book1.book_id = 6495407;
      /* book 2 详述 */
      Book2.title = "Telecom Billing";
      Book2.author = "Zara Ali";
      Book2.subject =  "Telecom Billing Tutorial";
      Book2.book_id = 6495700;
      /* 打印 Book1 信息 */
      Console.WriteLine( "Book 1 title : {0}", Book1.title);
      Console.WriteLine("Book 1 author : {0}", Book1.author);
      Console.WriteLine("Book 1 subject : {0}", Book1.subject);
      Console.WriteLine("Book 1 book_id :{0}", Book1.book_id);
      /* 打印 Book2 信息 */
      Console.WriteLine("Book 2 title : {0}", Book2.title);
      Console.WriteLine("Book 2 author : {0}", Book2.author);
      Console.WriteLine("Book 2 subject : {0}", Book2.subject);
      Console.WriteLine("Book 2 book_id : {0}", Book2.book_id);      
      Console.ReadKey();
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Book 1 title : C Programming

Book 1 author : Nuha Ali

Book 1 subject :

C Programming Tutorial

Book 1 book_id : 6495407

Book 2 title : Telecom

Billing Book 2 author : Zara Ali

Book 2 subject : Telecom Billing

Tutorial Book 2 book_id : 6495700


C# 结构的特点

已经用了一个简单的名为 Books 的结构。在 C# 中的结构与传统的 C 或 C++ 中的结构不同。C# 中的结构有以下特点:


结构可带有方法、字段、索引、属性、运算符方法和事件。

结构可定义构造函数,但不能定义析构函数。但是,您不能为结构定义无参构造函数。无参构造函数(默认)是自动定义的,且不能被改变。

与类不同,结构不能继承其他的结构或类。

结构不能作为其他结构或类的基础结构。

结构可实现一个或多个接口。

结构成员不能指定为 abstract、virtual 或 protected。

当您使用 New 操作符创建一个结构对象时,会调用适当的构造函数来创建结构。与类不同,结构可以不使用 New 操作符即可被实例化。

如果不使用 New 操作符,只有在所有的字段都被初始化之后,字段才被赋值,对象才被使用。

类 vs 结构

类和结构有以下几个基本的不同点:


类是引用类型,结构是值类型。

结构不支持继承。

结构不能声明默认的构造函数。

针对上述讨论,让我们重写前面的实例:

实例
using System;
using System.Text;
struct Books
{
   private string title;
   private string author;
   private string subject;
   private int book_id;
   public void setValues(string t, string a, string s, int id)
   {
      title = t;
      author = a;
      subject = s;
      book_id =id;
   }
   public void display()
   {
      Console.WriteLine("Title : {0}", title);
      Console.WriteLine("Author : {0}", author);
      Console.WriteLine("Subject : {0}", subject);
      Console.WriteLine("Book_id :{0}", book_id);
   }
};  
public class testStructure
{
   public static void Main(string[] args)
   {
      Books Book1 = new Books(); /* 声明 Book1,类型为 Books */
      Books Book2 = new Books(); /* 声明 Book2,类型为 Books */
      /* book 1 详述 */
      Book1.setValues("C Programming",
      "Nuha Ali", "C Programming Tutorial",6495407);
      /* book 2 详述 */
      Book2.setValues("Telecom Billing",
      "Zara Ali", "Telecom Billing Tutorial", 6495700);
      /* 打印 Book1 信息 */
      Book1.display();
      /* 打印 Book2 信息 */
      Book2.display();
      Console.ReadKey();
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Title : C Programming

Author : Nuha Ali

Subject : C Programming Tutorial

Book_id : 6495407

Title : Telecom Billing

Author : Zara Ali

Subject : Telecom Billing Tutorial

Book_id : 6495700


枚举(Enum)💛

枚举是一组命名整型常量。枚举类型是使用 enum 关键字声明的。


C# 枚举是值类型。换句话说,枚举包含自己的值,且不能继承或传递继承。


声明 enum 变量

声明枚举的一般语法:

enum <enum_name>
{ 
    enumeration list 
};

其中,

  • enum_name 指定枚举的类型名称。
  • enumeration list 是一个用逗号分隔的标识符列表。

枚举列表中的每个符号代表一个整数值,一个比它前面的符号大的整数值。默认情况下,第一个枚举符号的值是 0.例如:

enum Days { Sun, Mon, tue, Wed, thu, Fri, Sat };

实例

下面的实例演示了枚举变量的用法:

实例
using System;
public class EnumTest
{
    enum Day { Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat };
    static void Main()
    {
        int x = (int)Day.Sun;
        int y = (int)Day.Fri;
        Console.WriteLine("Sun = {0}", x);
        Console.WriteLine("Fri = {0}", y);
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Sun = 0

Fri = 5


类(Class)❤️

当你定义一个类时,你定义了一个数据类型的蓝图。这实际上并没有定义任何的数据,但它定义了类的名称意味着什么,也就是说,类的对象由什么组成及在这个对象上可执行什么操作。对象是类的实例。构成类的方法和变量称为类的成员。


类的定义

类的定义是以关键字 class 开始,后跟类的名称。类的主体,包含在一对花括号内。下面是类定义的一般形式:

<access specifier> class  class_name
{
    // member variables
    <access specifier> <data type> variable1;
    <access specifier> <data type> variable2;
    ...
    <access specifier> <data type> variableN;
    // member methods
    <access specifier> <return type> method1(parameter_list)
    {
        // method body
    }
    <access specifier> <return type> method2(parameter_list)
    {
        // method body
    }
    ...
    <access specifier> <return type> methodN(parameter_list)
    {
        // method body
    }
}

请注意:


访问标识符 指定了对类及其成员的访问规则。如果没有指定,则使用默认的访问标识符。类的默认访问标识符是

internal,成员的默认访问标识符是 private。

数据类型 指定了变量的类型,返回类型 指定了返回的方法返回的数据类型。

如果要访问类的成员,你要使用点(.)运算符。

点运算符链接了对象的名称和成员的名称。

下面的实例说明了目前为止所讨论的概念:

实例
using System;
namespace BoxApplication
{
    class Box
    {
       public double length;   // 长度
       public double breadth;  // 宽度
       public double height;   // 高度
    }
    class Boxtester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Box Box1 = new Box();        // 声明 Box1,类型为 Box
            Box Box2 = new Box();        // 声明 Box2,类型为 Box
            double volume = 0.0;         // 体积
            // Box1 详述
            Box1.height = 5.0;
            Box1.length = 6.0;
            Box1.breadth = 7.0;
            // Box2 详述
            Box2.height = 10.0;
            Box2.length = 12.0;
            Box2.breadth = 13.0;
            // Box1 的体积
            volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;
            Console.WriteLine("Box1 的体积: {0}",  volume);
            // Box2 的体积
            volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
            Console.WriteLine("Box2 的体积: {0}", volume);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Box1 的体积: 210

Box2 的体积: 1560


成员函数和封装

类的成员函数是一个在类定义中有它的定义或原型的函数,就像其他变量一样。作为类的一个成员,它能在类的任何对象上操作,且能访问该对象的类的所有成员。


成员变量是对象的属性(从设计角度),且它们保持私有来实现封装。这些变量只能使用公共成员函数来访问。


让我们使用上面的概念来设置和获取一个类中不同的类成员的值:

实例
using System;
namespace BoxApplication
{
    class Box
    {
       private double length;   // 长度
       private double breadth;  // 宽度
       private double height;   // 高度
       public void setLength( double len )
       {
            length = len;
       }
       public void setBreadth( double bre )
       {
            breadth = bre;
       }
       public void setHeight( double hei )
       {
            height = hei;
       }
       public double getVolume()
       {
           return length * breadth * height;
       }
    }
    class Boxtester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Box Box1 = new Box();        // 声明 Box1,类型为 Box
            Box Box2 = new Box();                // 声明 Box2,类型为 Box
            double volume;                               // 体积
            // Box1 详述
            Box1.setLength(6.0);
            Box1.setBreadth(7.0);
            Box1.setHeight(5.0);
            // Box2 详述
            Box2.setLength(12.0);
            Box2.setBreadth(13.0);
            Box2.setHeight(10.0);
            // Box1 的体积
            volume = Box1.getVolume();
            Console.WriteLine("Box1 的体积: {0}" ,volume);
            // Box2 的体积
            volume = Box2.getVolume();
            Console.WriteLine("Box2 的体积: {0}", volume);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


Box1 的体积: 210

Box2 的体积: 1560


C# 中的构造函数

类的 构造函数 是类的一个特殊的成员函数,当创建类的新对象时执行。


构造函数的名称与类的名称完全相同,它没有任何返回类型。


下面的实例说明了构造函数的概念:

实例
using System;
namespace LineApplication
{
   class Line
   {
      private double length;   // 线条的长度
      public Line()
      {
         Console.WriteLine("对象已创建");
      }
      public void setLength( double len )
      {
         length = len;
      }
      public double getLength()
      {
         return length;
      }
      static void Main(string[] args)
      {
         Line line = new Line();    
         // 设置线条长度
         line.setLength(6.0);
         Console.WriteLine("线条的长度: {0}", line.getLength());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

对象已创建

线条的长度: 6

默认的构造函数没有任何参数。但是如果你需要一个带有参数的构造函数可以有参数,这种构造函数叫做参数化构造函数。这种技术可以帮助你在创建对象的同时给对象赋初始值,具体请看下面实例:

实例
using System;
namespace LineApplication
{
   class Line
   {
      private double length;   // 线条的长度
      public Line(double len)  // 参数化构造函数
      {
         Console.WriteLine("对象已创建,length = {0}", len);
         length = len;
      }
      public void setLength( double len )
      {
         length = len;
      }
      public double getLength()
      {
         return length;
      }
      static void Main(string[] args)
      {
         Line line = new Line(10.0);
         Console.WriteLine("线条的长度: {0}", line.getLength());
         // 设置线条长度
         line.setLength(6.0);
         Console.WriteLine("线条的长度: {0}", line.getLength());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


对象已创建,length = 10

线条的长度: 10

线条的长度: 6


C# 中的析构函数

类的 析构函数 是类的一个特殊的成员函数,当类的对象超出范围时执行。


析构函数的名称是在类的名称前加上一个波浪形(~)作为前缀,它不返回值,也不带任何参数。


析构函数用于在结束程序(比如关闭文件、释放内存等)之前释放资源。析构函数不能继承或重载。


下面的实例说明了析构函数的概念:

实例
using System;
namespace LineApplication
{
   class Line
   {
      private double length;   // 线条的长度
      public Line()  // 构造函数
      {
         Console.WriteLine("对象已创建");
      }
      ~Line() //析构函数
      {
         Console.WriteLine("对象已删除");
      }
      public void setLength( double len )
      {
         length = len;
      }
      public double getLength()
      {
         return length;
      }
      static void Main(string[] args)
      {
         Line line = new Line();
         // 设置线条长度
         line.setLength(6.0);
         Console.WriteLine("线条的长度: {0}", line.getLength());          
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:


对象已创建

线条的长度: 6

对象已删除


C# 类的静态成员

我们可以使用 static 关键字把类成员定义为静态的。当我们声明一个类成员为静态时,意味着无论有多少个类的对象被创建,只会有一个该静态成员的副本。


关键字 static 意味着类中只有一个该成员的实例。静态变量用于定义常量,因为它们的值可以通过直接调用类而不需要创建类的实例来获取。静态变量可在成员函数或类的定义外部进行初始化。你也可以在类的定义内部初始化静态变量。


下面的实例演示了静态变量的用法:

实例
using System;
namespace StaticVarApplication
{
    class StaticVar
    {
       public static int num;
        public void count()
        {
            num++;
        }
        public int getNum()
        {
            return num;
        }
    }
    class StaticTester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            StaticVar s1 = new StaticVar();
            StaticVar s2 = new StaticVar();
            s1.count();
            s1.count();
            s1.count();
            s2.count();
            s2.count();
            s2.count();        
            Console.WriteLine("s1 的变量 num: {0}", s1.getNum());
            Console.WriteLine("s2 的变量 num: {0}", s2.getNum());
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

s1 的变量 num: 6

s2 的变量 num: 6

也可以把一个成员函数声明为 static。这样的函数只能访问静态变量。静态函数在对象被创建之前就已经存在。下面的实例演示了静态函数的用法:

实例
using System;
namespace StaticVarApplication
{
    class StaticVar
    {
       public static int num;
        public void count()
        {
            num++;
        }
        public static int getNum()
        {
            return num;
        }
    }
    class StaticTester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            StaticVar s = new StaticVar();
            s.count();
            s.count();
            s.count();                  
            Console.WriteLine("变量 num: {0}", StaticVar.getNum());
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

变量 num: 3

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