C# 一維陣列如何快速實現陣列元素的資料型別的轉換？

張歐昊辰發表於2022-04-27
C#陣列資料型別

一、場景假設

假設有一串字串如下所示，字串中的數字之間已用英文狀態下的逗號隔開。要求用此字串中的數字快速生成int型別的陣列，且儘可能使用最少的程式碼量。

string str = "1,2,3,4,5,6,7,8,9";

二、解決方案

我相信大多數同學在拿到這題的時候，一般都會給出以下的解決方案：

public int[] String2IntArray(string str)
{
    var strArr = str.Split(',');
    int[] numArr = new int[strArr.Length];
    for (int i = 0; i < strArr.Length; i++)
    {
        numArr[i] = Convert.ToInt32(strArr[i]);
    }
    return numArr;
}

上述程式碼確實能解決上述場景中的問題。

三、問題延伸

可是這時要求變了，改為生成char型別的陣列。

這時一部分同學會說，既然讓生成char型別陣列，那我改下資料型別不就可以了嘛，於是給出如下程式碼：

public char[] String2CharArray(string str)
{
    var strArr = str.Split(',');
    char[] cArr = new char[strArr.Length];
    for (int i = 0; i < strArr.Length; i++)
    {
        cArr[i] = Convert.ToChar(strArr[i]);
    }
    return cArr;
}

另外一部分同學會說，每改一下輸出的資料型別就要再寫一個相應的方法，這樣不通用不是很好。能不能用泛型解決此問題呢？想了一下，給出了以下程式碼：

public T[] String2Array<T>(string str)
{
    var tc = TypeDescriptor.GetConverter(typeof(T));
    var strArr = str.Split(',');
    T[] tArr = new T[strArr.Length];
    for (int i = 0; i < strArr.Length; i++)
    {
        tArr[i] = (T)tc.ConvertTo(strArr[i], typeof(T));
    }
    return tArr;
}

上面泛型程式碼解決方案可圈可點，可通用性感覺還是較差，程式碼量還是有點多。

如果這時要求陣列物件例項直接進行轉換呢？上面泛型程式碼解決方案又要進行優化改進。這時有沒有更好的解決方案呢？答案是有的。

四、陣列類的靜態轉換方法

陣列（Array）類有一個靜態方法ConvertAll，該方法能將一種型別的陣列轉換為另一種型別的陣列。該方法能有效的解決上述問題的痛點。

我們來看一下這個方法是怎樣定義的：

public static TOutput[] ConvertAll<TInput, TOutput>(TInput[] array, Converter<TInput, TOutput> converter)

  • 該方法沒有過載方法，是類的靜態方法，無需建立例項便可直接通過類名呼叫。
  • TInput：源陣列元素的型別。
  • TOutput：目標陣列元素的型別。

上述問題用ConvertAll方法該如何編碼實現呢？下面給出程式碼示例：

var arr = str.Split(',');
var numArr = Array.ConvertAll<string, int>(arr, z => int.Parse(z));

 或者

var arr = str.Split(',');
var numArr = Array.ConvertAll<string, int>(arr, delegate (string s) { return int.Parse(s); });

 ConvertAll方法僅用兩行程式碼，與前述的解決方法相比，結果一目瞭然、不言而喻。

五、刨根問底

那ConvertAll是如何實現陣列元素的資料型別轉換的呢？我們反編譯一下該方法，得到如下程式碼：

public static TOutput[] ConvertAll<TInput, TOutput>(TInput[] array, Converter<TInput, TOutput> converter)
{
    if (array == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("array");
    }
    
    if (converter == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("converter");
    }
    
    TOutput[] array2 = new TOutput[array.Length];
    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        array2[i] = converter(array[i]);
    }
    
    return array2;
}

 我們再看一下Converter是如何定義的：

public delegate TOutput Converter<in TInput, out TOutput>(TInput input); 

知其然知其所以然，以後再遇到陣列轉換的問題我們就不用再怕了。

這時，有的同學可能會說：“在不知道Converter方法和其實現的提前下，我也是可能寫出與Converter方法相同的實現程式碼的”。那不得不說你真的很棒，既然系統底層提供了該方法供我們使用，我們再編碼一遍（提前是不知道Converter方法存在和其實現程式碼）豈不是有點多餘？直接使用何樂而不為呢？

本篇文章我們經歷了：提出問題->解決問題->延伸問題->刨根問底

這樣的思考方式有助於我們快速提升編碼能力，也希望這樣的思考方式能給你們解決問題帶來些許靈感。

---------------the end---------------

----------本篇文章到此結束----------

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