C#學習筆記(與Java、C、C++和Python對比)

andong777發表於2019-02-16

最近準備學習一下Unity3D,在C#和JavaScript中選擇了C#。所以,作為學習Unity3D的準備工作,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

基本資料型別

  • C#中的基本資料型別分為值型別和引用型別。相比Java而言,增加了無符號數,多了C中的struct,字串也成了基本型別。數值型別、列舉型別、結構體等是值型別。字串、物件、陣列、委託等是引用型別。
  • C#中的基本資料型別都有對應的包裝類。編譯時編譯器會將基本型別轉換成對應的類,如int對應Int32string對應String。和Java中不同,基本型別的關鍵字只是對應類的別名,所以基本型別的變數也有自己的方法。
  • C#可以對數值型別進行型別轉換。轉換規則和Java和C/C++類似,注意C#中boolint之間不能轉換。基本型別中有轉換成自身的靜態方法Parse。此外,C#中還有專門的Convert類可以進行型別轉換。
  • C#中的常量關鍵字是constreadonly。前者在編譯時確定,需要在宣告時賦值。後者在執行時確定,可以在宣告之後賦值一次。

命名規範

函式的命名為首字母大寫的駝峰命名法;變數首字母小寫。
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#ifpragma等。但#define不能用於定義常量,只能定義符號。

名稱空間

C#的名稱空間和C++的命令空間沒有太多區別。如果學過Java或者Python,那麼和這二者中的概念也類似。

型別推斷

使用var關鍵字,類似於C++中的auto。在編譯時確定,不會影響程式效能。

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(); // 讀一個字元
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stringsplit方法切割,再轉換成相應型別。

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。要求物件實現IEnumerable介面。使用方法同Python中的for

    foreach(var v in list){ // do something. }
    

字串

  • 特殊符號@@可以取消字串內的轉義,類似與Python中字串前的r
  • C#中不使用%語法表示輸出中的變數,而是使用佔位符{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。

陣列

  • 和Java中的陣列一樣,C#中的陣列也是物件,有自己的屬性和方法。
  • C#支援宣告普通的多維陣列和交錯陣列(陣列的陣列)。注意宣告的方式如下:

    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

unsafefixedcheckedunchecked

  • 可以通過unsafe插入不安全的程式碼,程式碼中可以使用C/C++的指標。可以用在一個方法或一個程式碼塊中。
  • fixed指示垃圾回收器不要移動程式碼內的物件,以免發生錯誤。一般用於不安全程式碼中。
  • checkedunchecked:在已檢查的上下文中,演算法溢位引發異常。 在未檢查的上下文中,演算法溢位被忽略並且結果被截斷。

函式

可見性

  • 預設可見性為private
  • 增加了internal,為名稱空間內可見。

引數和返回值

  • 數值型別和struct等採用值傳遞。
  • 其他型別如物件、陣列等拷貝自身引用的副本。以上和Java中的引數傳遞相同。
  • 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;
    }
    // 呼叫Swap方法
    Swap(ref num1, ref num2);
    
  • 使用params關鍵字實現可變長引數傳遞,該引數需放在引數列表的最後,並且型別為陣列。一個可變長引數的加法示例:

    static int Sum(params int[] arr)
    {
        int sum = 0;
        foreach (int i in arr)
            sum += i;
        return sum;
    }
    // 呼叫Sum方法
    int sum = Sum(1, 3, 5, 7, 9);
    
  • C#還支援輸出引數,用out表示。這樣,可以實現返回多個引數,比Java更優雅,比C/C++更安全。計算除法得到商和餘數的例子:

    static void Divide(int n, int d, out int q, out int r)
    {
        q = n / d;
        r = n % d;
    }
    // 呼叫Divide方法
    Divide(n, d, out q, out r);
    

運算子過載

C#支援運算子過載,使用方法同C/C++。
如C#中的string就實現了==的過載,所以用==就可以直接比較兩個字串的內容。

委託

類似於C/C++的函式指標。通過委託可以封裝已有的方法。
使用委託的步驟如下:
1. 定義函式型別:

    delegate int Operation(int val1, int val2);

2. 宣告該型別的變數:

    Operation Oper;

3. 例項化變數:

    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);

4. 呼叫

    int res = Oper(val1, val2);

lambda表示式

delegate可以得到匿名方法。但更簡單的辦法是使用lambda表示式。lambda表示式的格式是:

x => {// do something with x}

x是輸入引數,編譯器可以自動推斷出它是什麼型別的,如果沒有輸入引數,用()來代替。

類與物件

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,不能宣告無參建構函式或解構函式,可以用new建立也可以不使用。

getter/setter

C#提供比Java更簡單的getter、setter。例子:

private string name; // 內部變數
public string Name
{
    get { return name; }
    set { name = value; }
}

getset中就可以寫對應的getter/setter。其中value為關鍵字,指代使用者傳入的引數。
更簡單地,可以不指定內部變數:

public int Age { get; set; }
public string Name { get; set; }

繼承與多型

  • C#只支援單繼承。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()呼叫父類相應的構造方法。使用base.XXX()呼叫父類的XXX方法。
  • 禁止類被繼承,Java使用final關鍵字,C#中則用sealed
  • C#實現多型也需要父類方法宣告為virtual,同時還要在子類方法宣告為override,這樣才可以實現多型。

參考資料

[1] http://blog.csdn.net/jukai7/article/category/1530997
[2] http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/aa287549
[3] http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms228602(v=vs.90).aspx
[4] http://www.cnblogs.com/zhucai/archive/2011/02/16/csharp-compare-java.html
[5] http://www.cnblogs.com/liulun/archive/2013/02/26/2909985.html
[6] C#快速入門

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