C# 备忘清单
===
提供基本语法和方法的 C# 快速参考备忘单
入门
--------
### Hello.cs
```cs
class Hello {
// main method
static void Main(string[] args)
{
// 输出: Hello, world!
Console.WriteLine("Hello, world!");
}
}
```
编译运行（确保在项目目录下）
```shell
$ dotnet run
Hello, world!
```
### 命名空间
```cs
//使用时 using 命名名称
using Test;
//创建：
namespace Test{
class Test_className{
// main方法是程序的主入口
public void Myclass() {
console.writeline("Test")
}
}
}
```
### 访问修饰符
| 声明的可访问性 | 含义 |
|-----|----------------------|
| `public` | 访问不受限制 |
| `protected` | 访问限于包含类或派生自包含类的类型 (该类内部和继承类中可以访问) |
| `internal` | 访问限于当前程序集 |
| `protected internal` | 访问限于当前程序集或派生自包含类的类型 |
| `private` | 访问限于包含类 |
| `private protected` | 访问限于包含类或当前程序集中派生自包含类的类型,自 C# 7.2 之后可用 |
### 字符串
```cs
string first = "John";
string last = "Doe";
// 字符串连接
string name = first + " " + last;
Console.WriteLine(name); // => John Doe
```
查看: [C#字符串](#c-字符串)
### 注释
```cs
// 单行注释
/*
* 多行
* 注释 - 用于文档
*/
// TODO：
// 向IDE中的任务列表添加注释（VS、Rider都支持）
/// XML 单行注释，用于文档
```
### 用户输入
```cs showLineNumbers
Console.WriteLine("Enter number:");
if(int.TryParse(Console.ReadLine(),out int input))
{
// 输入验证
Console.WriteLine($"You entered {input}");
}
```
### 条件判断
```cs
int j = 10;
if (j == 10) {
Console.WriteLine("I get printed");
} else if (j > 10) {
Console.WriteLine("I don't");
} else {
Console.WriteLine("I also don't");
}
```
### 变量
```cs
int intNum = 9;
long longNum = 9999999;
float floatNum = 9.99F;
double doubleNum = 99.999;
decimal decimalNum = 99.9999M;
char letter = 'D';
bool @bool = true;
string site = "jaywcjlove.github.io";
var num = 999;
var str = "999";
var bo = false;
```
### 循环
```cs
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int i = 0; i < numbers.Length; i++) {
Console.WriteLine(numbers[i]);
}
```
---
```cs
foreach(int num in numbers) {
Console.WriteLine(num);
}
```
---
```cs
while(true)
{
Console.WriteLine("只要给定的条件为真，while 循环语句会重复执行");
}
```
---
```cs
do
{
Console.WriteLine("与 while 类似，do...while 会确保至少执行一次循环。");
} while( true );
```
### 数组
```cs
char[] chars = new char[10];
chars[0] = 'a';
chars[1] = 'b';
string[] letters = {"A", "B", "C"};
int[] mylist = {100, 200};
bool[] answers = {true, false};
```
C# 数据类型
---------------------
### 原始数据类型
| 关键字 | 名称 | System 别名 | 占用空间（Byte） | 数据范围 |
| ------ | ------------ | ----------- | ---------- | ---------------------------------------- |
| `bool` | 布尔型 | `Boolean` | 1 | true/false |
| `sbyte` | 有符号字节型 | `SByte` | 1 | -128 ~ 127 |
| `byte` | 字节型 | `Byte` | 1 | 0 ~ 255 |
| `short` | 短整型 | `Int16` | 2 | -32,768 ~ 32,767 |
| `ushort` | 无符号短整型 | `UInt16` | 2 | 0 ~ 65,535 |
| `int` | 整型 | `Int32` | 4 | -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647 |
| `uint` | 无符号整型 | `UInt32` | 4 | 0 ~ 4,294,967,295 |
| `long` | 长整型 | `Int64` | 8 | -2^63 ~ 2^63-1 |
| `ulong` | 无符号长整型 | `UInt64` | 8 | 0 ~ 2^64-1 |
| `char` | 字符型 | `Char` | 8 | UTF-16 所编码的字符 |
| `float` | 单精度浮点型 | `Single` | 4 | ±1.5x10^45 ~ ±3.4x10^38 |
| `double` | 双精度浮点型 | `Double` | 8 | ±5.0x10^-324 ~ ±1.7x10^308 |
| `nint` | 指针型 | `IntPtr` | 与指针相同 | 与指针相同（受操作系统和处理器位宽影响） |
| `nuint` | 无符号指针型 | `UIntPtr` | 与指针相同 | 与指针相同（受操作系统和处理器位宽影响） |
### 基本数据类型
关键字 | 名称 | System 别名 | 说明
:------ | ------ | ------ | ------
(除指针型外的全部原始数据类型) | - | - | 原始数据类型都是值类型，基本数据类型包含部分本质上是引用的数据类型
`string` | 字符串 | `String` | 可变长度
`decimal` | 十进制浮点数 | `Decimal` | 适合处理货币等计算，16字节长，不遵循 IEEE 754 关于浮点数的规则
C# 字符串
----------------
### 字符串连接
```cs
string first = "John";
string last = "Doe";
string name = first + " " + last;
Console.WriteLine(name); // => John Doe
```
### 字符串插值
```cs
string first = "John";
string last = "Doe";
string name = $"{first} {last}";
Console.WriteLine(name); // => John Doe
```
### 字符串成员
成员 | 说明
:- | -
`Length` | 返回字符串长度的属性
`Compare()` | 比较两个字符串的静态方法
`Contains()` | 确定字符串是否包含特定的子字符串
`Equals()` | 确定两个字符串是否具有相同的字符数据
`Format()` | 通过 {0} 表示法和使用其他原语格式化字符串
`Trim()` | 从尾随和前导字符中删除特定字符的所有实例。 默认删除前导和尾随空格
`Split()` | 删除提供的字符并从两侧的剩余字符中创建一个数组
### 逐字字符串
```cs showLineNumbers
string longString = @"I can type any characters in here !#@$%^&*()__+ '' \n \t except double quotes and I will be taken literally. I even work with multiple lines.";
```
### 成员示例
```cs
// 使用 System.String 的属性
string lengthOfString = "How long?";
lengthOfString.Length // => 9
// 使用 System.String 的方法
lengthOfString.Contains("How"); // => true
```
### 频繁字符串拼接
```cs
var sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
sb.Append(i.ToString());
}
Console.WriteLine(sb.ToString());
// => 123456789....
```
对于频繁拼接字符串的场景（如：成百上千次循环），使用 `System.Text.StringBuilder` 提升性能
### 原始字符串文本
```cs
// C#11 语法, 至少3个双引号(""")开头和结尾，内容可以输入任何原始字符
// 单行: 左引号，右引号，内容 三者同行
string singleLine = """Content begin "Hello World!" end.""";
// 多行：左引号，右引号各一行，内容需与右引号缩进对齐
string multiLine = """
Content begin "Hello World!" /\n<>"" end.
""";
Console.WriteLine(multiLine); // => Content begin "Hello World!" /\n<>"" end.
```
### 字符串判空
```cs
string name; //空引用
string gender = ""; //空值
// 使用 string.IsNullOrEmpty(字符串) 方法，返回 bool 型
Console.WriteLine(string.IsNullOrEmpty(name)); //输出 true
Console.WriteLine(string.IsNullOrEmpty(gender)); // 输出 true
```
### 字符串截取
```cs
string Str = "字符串截取";
Str = Str.Substring(2, 1);
Console.WriteLine(Str);
// 输出结果“串”，意为从第二个下标开始截取一位字符
```
### 字符串分割
```cs
string Name = "字A符A串A分A割";
string[] Names=Name.Split(new char[] { 'A' });
// 会以A为媒介把字符串分成若干份
for (int i = 0; i < Names.Length; i++)
{
Console.Write(Names[i]);
}
```
### 字符串替换
```cs
string Rep = "字符1替换";
Rep = Rep.Replace("1", "串");
Console.WriteLine(Rep);
// 会把字符中的 “1”替换成“串”
```
运算符和表达式
--------
### 逻辑运算
```cs
//或运算, 与运算, 非运算
bool A = true;
bool B = false;
bool Or = A || B; // = A | B
bool And = A && B; // = A & B
bool Not = !A;
// ||,&& 与 |,& 分别为逻辑运算和条件逻辑运算, 两者的区别在于,
// 前者仅在必要时才会计算右侧的值, 后者始终计算右侧的值. 例如:
bool C = false;
bool D = true;
bool CalcD() {
D = !D;
return D;
}
bool E = C && CalcD(); // C: false, D: false, E: false
bool F = C & CalcD(); // C:false, D: true, F: false
// 两种运算方法稍有不同, 计算结果始终相同, 但第二种可能造成其他影响.
//异或运算
bool Xor = A ^ B;
```
C# 中的逻辑运算支持可空布尔类型运算. 注意条件逻辑运算不支持可空布尔类型.
x | y | x & y | x \| y | x ^ y | ! x
:- | - | --- | --- | --- | --
true | true | true | true | false | false
true | false | false | true | true | false
true | null | null | true | null | false
false | true | false | true | true | true
false | false | false | false | false | true
false | null | false | null | null | true
null | true | null | true | null | null
null | false | false | null | null | null
null | null | null | null | null | null
### 关系运算符
C# 支持下表中的所有关系运算符。假设变量 A 的值为 1，变量 B 的值为 2，则：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | -------------------------------------------------------------- | ----------------- |
| == | 检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 | (A == B) 不为真。 |
| != | 检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。 | (A != B) 为真。 |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A > B) 不为真。 |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A < B) 为真。 |
| >= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A >= B) 不为真。 |
| <= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A <= B) 为真。 |
### 算术运算符
C# 支持下表中的所有算术运算符。假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | -------------------------------- | ----------------- |
| + | 把两个操作数相加 | A + B 将得到 30 |
| - | 从第一个操作数中减去第二个操作数 | A - B 将得到 -10 |
| \* | 把两个操作数相乘 | A \* B 将得到 200 |
| / | 分子除以分母 | B / A 将得到 2 |
| % | 取模运算符，整除后的余数 | B % A 将得到 0 |
| ++ | 自增运算符，整数值增加 1 | A++ 将得到 11 |
| -- | 自减运算符，整数值减少 1 | A-- 将得到 9 |
### 运算符优先级
下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符，具有较高优先级的运算符出现在表格的上面，具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中，较高优先级的运算符会优先被计算。
| 类别 | 运算符 | 结合性 |
| :--------- | ---------------------------------- | -------- |
| 后缀 | () [] -> . ++ - - | 从左到右 |
| 一元 | + - ! ~ ++ - - (type)\* & sizeof | 从右到左 |
| 乘除 | \* / % | 从左到右 |
| 加减 | + - | 从左到右 |
| 移位 | << >> | 从左到右 |
| 关系 | < <= > >= | 从左到右 |
| 相等 | == != | 从左到右 |
| 位与 AND | & | 从左到右 |
| 位异或 XOR | ^ | 从左到右 |
| 位或 OR | \| | 从左到右 |
| 逻辑与 AND | && | 从左到右 |
| 逻辑或 OR | \|\| | 从左到右 |
| 条件 | ?: | 从右到左 |
| 赋值 | = += -= \*= /= %=>>= <<= &= ^= \|= | 从右到左 |
| 逗号 | , | 从左到右 |
运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级，例如，乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。
### 逻辑非运算符
```cs
bool passed = false;
Console.WriteLine(!passed); // 输出: True
Console.WriteLine(!true); // 输出: False
```
### 逻辑“与”运算符 &
```cs
bool SecondOperand()
{
Console.WriteLine("计算第二个操作数");
return true;
}
bool a = false & SecondOperand();
Console.WriteLine(a);
// 输出:
// 计算第二个操作数
// False
bool b = true & SecondOperand();
Console.WriteLine(b);
// 输出:
// 计算第二个操作数
// True
```
### 逻辑异或运算符 ^
```cs
Console.WriteLine(true ^ true); // 输出: False
Console.WriteLine(true ^ false); // 输出: True
Console.WriteLine(false ^ true); // 输出: True
Console.WriteLine(false ^ false);// 输出: False
```
### 逻辑或运算符 |
```cs
bool SecondOperand()
{
Console.WriteLine("计算第二个操作数");
return true;
}
bool a = true | SecondOperand();
Console.WriteLine(a);
// 输出:
// 计算第二个操作数
// True
bool b = false | SecondOperand();
Console.WriteLine(b);
// 输出:
// 计算第二个操作数
// True
```
### 条件逻辑“与”运算符 &&
```cs
bool SecondOperand()
{
Console.WriteLine("计算第二个操作数");
return true;
}
bool a = false && SecondOperand();
Console.WriteLine(a);
// 输出:
// False
bool b = true && SecondOperand();
Console.WriteLine(b);
// 输出:
// 计算第二个操作数
// True
```
### 条件逻辑或运算符 ||
```cs
bool SecondOperand()
{
Console.WriteLine("计算第二个操作数");
return true;
}
bool a = true || SecondOperand();
Console.WriteLine(a);
// 输出:
// True
bool b = false || SecondOperand();
Console.WriteLine(b);
// 输出:
// 计算第二个操作数
// True
```
类
---
### 成员变量
```cs
public class MyClass
{
// 私有变量
private int myVariable;
// 公有属性
public string MyProperty { get; set; }
}
```
### 静态成员
```cs
public class MyClass
{
public static int StaticVariable = 10;
public static void StaticMethod()
{
// 静态方法体
}
}
```
### 构造函数
```cs
public class MyClass
{
// 默认构造函数
public MyClass()
{
// 初始化代码
}
// 自定义构造函数
public MyClass(int value)
{
// 使用传入的值初始化
}
// 析构函数
~MyClass() {
// Destructor body.
}
}
```
### 方法
```cs
public class MyClass
{
// 无返回值方法
public void MyMethod()
{
// 方法体
}
// 有返回值方法
public int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
}
```
### 属性
```cs
public class MyClass
{
private string myField;
public string MyProperty
{
get { return myField; }
set { myField = value; }
}
}
```
### 接口
```cs
public interface IMyInterface
{
void MyMethod(); // 接口方法声明
}
public class MyClass : IMyInterface
{
public void MyMethod() // 实现接口方法
{
// 实现代码
}
}
```
### 继承
注意
- 在类定义中，只能有一个基类
- 继承了一个抽象类，必须实现所继承的所有抽象成员(除非派生类也是抽象的)
- 编译器不允许派生类的可访问性高于基类
- 内部类可以继承于一个公共基类，但公共类不能继承于一个内部基类
因此，下述代码是合法的：
```cs
public class MyBase
{
// Class members.
}
internal class MyClass : MyBase
{
// Class members.
}
```
下述代码不能编译:
```cs
internal class MyBase
{
// Class members.
}
public class MyClass : MyBase
{
// Class members.
}
```
如果没有使用基类，被定义的类就只继承于基类 System.Object(它在 C# 中的别名是 object)。在继承层次结构中，所有类的根都是 `System.Object`
### 访问修饰符
:-- | :--
:-- | :--
`public` | 公有，可从任何位置访问
`private` | 私有，只能在当前类中访问
`protected` | 受保护，只能在当前类和派生类中访问
`internal` | 内部，只能在同一程序集中访问
`protected internal` | 受保护的内部，可以在同一程序集中的任何地方访问，以及派生类中
`private protected` | 私有保护，只能在同一程序集中的派生类中访问
### 字段的特殊修饰符
| :-- | :-- |
| -------- | ------------------------------------------------------------ |
| `readonly` | 表示这个字段只能在执行构造函数的过程中赋值，或由初始化赋值语句赋值 |
| `static` | 静态字段，必须通过类名来访问，例如：Class.staticField |
| `const` | 常量字段，但同时也是静态字段，自带static |
### 方法的特殊修饰符
| :-- | :-- |
| -------- | ------------------------------------------------------------ |
| `static` | 静态方法，只能通过类名来调用方法 |
| `virtual` | 方法可以被重写 |
| `abstract` | 抽象方法，只用于抽象类 |
| `override` | 方法重写了基类的一个方法（如果方法被重写，就必须使用该关键字）。 |
| `extern` | 方法定义放在其他地方，可以在项目外部提供方法的实际实现代码 |
| `sealed` | 如果使用了 `override` ，也可以使用 `sealed` 来指定在派生类中不能再对这个方法进行进一步的修改，即这个方法不能被派生类重写 |
### 公共类
```cs
public class MyClass
{
...
}
```
添加 `public` 声明为公共类
### 私有类
```cs
private class MyClass
{
...
}
```
添加 `public` 声明为公共类
### 命名约定
- 类名使用 PascalCase 格式
- 成员变量和方法名使用 camelCase 格式
- 公有成员和类型名应该使用有意义的名字
### 默认情况(默认情况即为内部类)
```cs
class MyClass
{
...
}
internal class MyCalss
{
...
}
```
上面两个类相同，声明为内部（`internal`）类，只能在当前项目中的代码才能访问它
---
- 抽象类与密封类为互斥关系
- 抽象类不能实例化，允许继承
- 可以有抽象成员，密封类不允许继承
- 都可以声明为公共类（public）和内部类（internal）
### 抽象类与密封类
#### 抽象类（abstract）
```cs
public abstract class MyClass
{
// 普通公共字段
public string id;
// 抽象字段
public abstract string Name { get; }
// 常量字段
public const string Description = "常量";
// 静态字段
public static string Order = "静态";
}
```
#### 密封类（sealed
```cs
public sealed class MyClass
{
...
}
```
## 元组
### 基本使用
不带名称的基本元组创建
```cs
(
int item1,
string item2,
bool item3
) tuple1 = (1, "Hello", true);
Console.WriteLine(
$"Item1: {tuple1.Item1}, " +
$"Item2: {tuple1.Item2}, " +
$"Item3: {tuple1.Item3}"
);
```
带名称的元组创建（C# 7.0及以上版本）
```cs
(
string FirstName,
string LastName,
int Age
) person = ("Alice", "Smith", 30);
Console.WriteLine(
$"First Name: {person.FirstName}, " +
$"Last Name: {person.LastName}, " +
$"Age: {person.Age}"
);
```
### 方法调用与接收
```cs
public (int Id, string Name, double Score) GetStudentInfo()
{
return (123, "John Doe", 95.5);
}
```
使用
```cs
(
var id,
var name,
var score
) = GetStudentInfo();
Console.WriteLine(
$"Id: {id}, " +
$"Name: {name}, " +
$"Score: {score}"
);
```
### 类中使用元组
```cs
public class Student
{
public int Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
public double GPA { get; set; }
public void Deconstruct(out int id, out string name, out double gpa)
{
id = this.Id;
name = this.Name;
gpa = this.GPA;
}
}
```
使用Deconstruct方法创建元组
```cs
Student student = new Student
{
Id = 1,
Name = "Jane",
GPA = 3.8
};
(int id, string name, double gpa) = student;
Console.WriteLine($"Student Id: {id}, Name: {name}, GPA: {gpa}");
```
## 集合
### c#集合
| 集合 | 有序 | 已排序 | 线程安全 | 允许空值 |
| :----------------------------------------------------------- |:----| :----- | :------- | :------- |
| [List](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.list-1) | Y | *N* | *N* | 是 |
| [ArrayList](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.arraylist) (非泛型) | Y | *N* | *N* | 是 |
| [Vector](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.vector) (非泛型) | *N* | *N* | Y | 是 |
| [LinkedList](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.linkedlist-1) | Y | *N* | *N* | 是 |
| [ConcurrentBag](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.concurrent.concurrentbag-1) | *N* | *N* | Y | 是 |
| [HashSet](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.hashset-1) | *N* | *N* | *N* | 是 |
| [SortedSet](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.sortedset-1) | *N* | Y | *N* | 是 |
| [ConcurrentDictionary](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.concurrent.concurrentdictionary-2) | Y | *N* | Y | 是 |
| [Dictionary](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.dictionary-2) | *N* | *N* | *N* | 是 |
| [SortedDictionary](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.sorteddictionary-2) | Y | Y | *N* | 是 |
| [Stack](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.stack-1) | *N* | *N* | *N* | 是 |
| [Queue](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.generic.queue-1) | *N* | *N* | *N* | 是 |
| [ConcurrentQueue](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.concurrent.concurrentqueue-1) | *N* | *N* | Y | 是 |
| [ConcurrentStack](https://docs.microsoft.com/dotnet/api/system.collections.concurrent.concurrentstack-1) | *N* | *N* | Y | 是 |
| [HashTable](https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.collections.hashtable?view=net-6.0) | N | Y | Y | 否 |
### List
```cs
// 创建一个整数类型的List
List numbers = new List();
// 增加（Add）
numbers.Add(10);
numbers.Add(20);
//增加30，40两个元素
numbers.AddRange(new[] { 30, 40 });
// 删除（Remove）
if (numbers.Contains(20))
{
numbers.Remove(20);
}
// 修改（更改特定索引处的元素）
numbers[0] = 50; // 直接替换元素
// 查询（Find/Contains）
bool isPresent = numbers.Contains(50);
// 查找索引
int index = numbers.IndexOf(40);
if (index != -1)
{
numbers[index] = 45; // 修改找到的元素
}
```
### HashSet
```cs
// 创建一个字符串类型的HashSet
HashSet words = new HashSet { "apple", "banana" };
// 增加（Add）
words.Add("cherry");
// 返回 false，因为"apple"已存在
bool wasAdded = words.Add("apple");
// 删除（Remove）
words.Remove("banana");
// 修改 - HashSet不允许直接修改元素
// 需删除后重新添加
if (words.Contains("cherry"))
{
words.Remove("cherry");
words.Add("cherries");
}
// 查询（Contains）
bool containsCherries = words.Contains("cherries");
```
### ConcurrentBag
```cs
// 创建一个并发安全的整数集合
ConcurrentBag concurrentNumbers = new ConcurrentBag();
// 增加（Add）
concurrentNumbers.Add(1);
concurrentNumbers.Add(2);
// 删除（由于ConcurrentBag没有直接的Remove方法，只能通过迭代并尝试移除）
foreach (var number in concurrentNumbers.ToArray())
{
concurrentNumbers.TryTake(out _number); // 并发安全地移除一个元素
}
```
修改（无法直接修改，同样需先移除再添加，但由于并发特性，不能保证一定能修改目标元素）。
在并发环境下尤其复杂，此处省略示例
```cs
// 查询（Contains）
bool hasOne = concurrentNumbers.Contains(1);
```
### Stack
```cs
// 创建一个整数栈
Stack stack = new Stack();
stack.Push(1);
stack.Push(2);
// 增加（Push）
stack.Push(3);
// 删除（Pop）并返回栈顶元素
int topNumber = stack.Pop();
// 修改（Stack不支持直接修改元素，需先Pop再Push）
int poppedValue = stack.Pop();
// 替换刚弹出的值
stack.Push(poppedValue * 2);
// 查询（Peek / Contains） 但不移除栈顶元素
int peekedValue = stack.Peek();
bool hasTwo = stack.Contains(2);
```
### Dictionary
```cs
// 创建一个键值对字典
Dictionary scores = new Dictionary
{
{ "Alice", 85 },
{ "Bob", 90 }
};
// 增加（Add）
scores.Add("Charlie", 88);
// 删除（Remove）
scores.Remove("Bob");
// 修改（Update）
if (scores.ContainsKey("Alice"))
{
scores["Alice"] = 90; // 直接替换值
}
// 查询（ContainsKey / GetValueOrDefault）
bool aliceExists = scores.ContainsKey("Alice");
int charlieScore = scores.GetValueOrDefault("Charlie", 0);
```
### Hashtable
```cs
// 创建一个哈希表
Hashtable hashTable = new Hashtable();
hashTable.Add("key1", "value1");
hashTable.Add("key2", "value2");
// 增加（Add）
hashTable.Add("key3", "value3");
// 删除（Remove）
hashTable.Remove("key1");
// 修改（Replace）
object oldValue;
if (hashTable.ContainsKey("key2"))
{
oldValue = hashTable["key2"];
hashTable["key2"] = "new_value2";
}
// 查询（Contains / GetValue）
bool hasKey2 = hashTable.ContainsKey("key2");
string valueOfKey2 = (string)hashTable["key2"];
```
LINQ
--------
> C#语言中的LINQ（Language-Integrated Query）是一种强大的查询语言，它提供了一种统一的编程模型，使得数据查询变得更加直观和简洁。
### FROM
> 任何数据源，包括对象集合、数据库、XML等。
### WHERE
> 条件查询
```cs
// 示例数据源
List students = new List
{
new Student { Name = "Alice", Age = 25, Grade = "A" },
new Student { Name = "Bob", Age = 30, Grade = "B" },
new Student { Name = "Barry", Age = 35, Grade = "C" },
new Student { Name = "Charlie", Age = 22, Grade = "A" },
new Student { Name = "David", Age = 21, Grade = "C" },
new Student { Name = "Damon", Age = 28, Grade = "B" },
new Student { Name = "Echo", Age = 18, Grade = "C" }
};
// 使用WHERE筛选出成绩为A的学生
var result1 = students.Where(student => student.Grade = "A");
// 使用WHERE筛选出年龄大于20的学生
var result2 = students.Where(student => student.Age > 20);
// 使用WHERE筛选出名字包含'D'的学生
var result3 = students.Where(student => student.Name.Contains("D"));
// 使用WHERE筛选出名字为'Bob'和'Echo'的学生
List nameList = new() { "Bob", "Echo" };
var result4 = students.Where(student => nameList.Contains(student.Name));
```
### GROUPBY
> 分组查询
```cs
// 示例数据源
List students = new List
{
new Student { Name = "Alice", Age = 25, Grade = "A" },
new Student { Name = "Bob", Age = 30, Grade = "B" },
new Student { Name = "Barry", Age = 35, Grade = "C" },
new Student { Name = "Charlie", Age = 22, Grade = "A" },
new Student { Name = "David", Age = 21, Grade = "C" },
new Student { Name = "Damon", Age = 28, Grade = "B" },
new Student { Name = "Echo", Age = 18, Grade = "C" }
};
// 使用GROUP BY按成绩进行分组查询
var groupedByGrade = students.GroupBy(student => student.Grade);
```
### SELECT
> 结果查询
```cs
// 示例数据源
List students = new List
{
new Student { Name = "Alice", Age = 25, Grade = "A" },
new Student { Name = "Bob", Age = 30, Grade = "B" },
new Student { Name = "Barry", Age = 35, Grade = "C" },
new Student { Name = "Charlie", Age = 22, Grade = "A" },
new Student { Name = "David", Age = 21, Grade = "C" },
new Student { Name = "Damon", Age = 28, Grade = "B" },
new Student { Name = "Echo", Age = 18, Grade = "C" }
};
// 使用SELECT创建一个新的匿名类，并输出为集合，一般配合Where使用
var result1 = students.Select(student =>
new
{
student.Name,
student.Age
});
// 使用SELECT创建一个新的指定类，并输出为集合
var result2 = students.Select(student => new StudentDto()
{
StudentName = student.Name,
StudentAge = student.Age
});
```
### ORDERBY
> 排序
```cs
// 示例数据源
List students = new List
{
new Student { Name = "Alice", Age = 25, Grade = "A" },
new Student { Name = "Bob", Age = 30, Grade = "B" },
new Student { Name = "Barry", Age = 35, Grade = "C" },
new Student { Name = "Charlie", Age = 22, Grade = "A" },
new Student { Name = "David", Age = 21, Grade = "C" },
new Student { Name = "Damon", Age = 28, Grade = "B" },
new Student { Name = "Echo", Age = 18, Grade = "C" }
};
// 使用LINQ的OrderBy进行排序
var result1 = students.OrderBy(student => student.Age);
// 使用LINQ的OrderByDescending进行降序排序
var result2 = students.OrderByDescending(student => student.Age);
```
### JOIN
- `Join`：用于执行内连接操作，它会返回两个数据源中满足连接条件的元素的交集
- `GroupJoin`：用于执行左外连接（left outer join）操作，它会返回左边数据源的所有元素，以及每个元素所匹配的右边数据源的元素组成的集合。(嵌套)
示例数据源
```cs
List departments = new List
{
new Department { ID = 1, Name = "HR" },
new Department { ID = 2, Name = "IT" }
};
```
示例数据源
```cs
List employees = new List
{
new Employee { DepartmentID = 1, Name = "Alice" },
new Employee { DepartmentID = 2, Name = "Bob" },
new Employee { DepartmentID = 1, Name = "Charlie" },
new Employee { DepartmentID = 3, Name = "David" }
};
```
使用 `Join`，将部门和员工相结合，获取部门名称和员工名称的集合
```cs
var joinQuery = departments.Join(employees,
department => department.ID, employee => employee.DepartmentID,
(department, employee) => new { Department = department.Name, Employee = employee.Name }
);
```
使用 `GroupJoin`，将部门和员工相结合，返回所有的部门，并返回每个部门相关联的员工集合(嵌套)
```cs
var groupJoinQuery = departments.GroupJoin(employees,
department => department.ID, employee => employee.DepartmentID,
(department, employeeGroup) => new
{
Department = department.Name,
Employees = employeeGroup.Select(e => e.Name).ToList()
}
);
```
### 结果转换
```cs
// ToList(): 将结果转换为List集合。
List resultList = result.ToList();
// ToDictionary(): 将结果转换为Dictionary字典。
Dictionary resultDictionary = students
.ToDictionary(student => student.Name, student => student.Age);
// ToArray(): 将结果转换为数组。
Student[] resultArray = result.ToArray();
// First(): 获取结果中的第一个元素。
Student firstStudent = result.First();
// FirstOrDefault(): 获取结果中的第一个元素，如果结果为空则返回默认值。
Student firstStudent = result.FirstOrDefault();
```
### 自定义扩展方法
```cs
public static class CustomExtensions
{
public static IEnumerable CustomFilter(this IEnumerable source, Func predicate)
{
foreach (var item in source)
{
if (predicate(item))
{
yield return item;
}
}
}
}
// 使用自定义扩展方法
var filteredData = students.CustomFilter(s => s.Age > 20);
```
### 示例
假设有一个包含学生信息的列表，每个学生有姓名、年龄和成绩。使用LINQ查询来选择年龄大于20岁的学生，然后按照他们的成绩进行分组，并选择每个分组中年龄最小的学生的姓名。
```cs
// 示例数据源
List students = new List
{
new Student { Name = "Alice", Age = 25, Grade = "A" },
new Student { Name = "Bob", Age = 30, Grade = "B" },
new Student { Name = "Barry", Age = 35, Grade = "C" },
new Student { Name = "Charlie", Age = 22, Grade = "A" },
new Student { Name = "David", Age = 21, Grade = "C" },
new Student { Name = "Damon", Age = 28, Grade = "B" },
new Student { Name = "Echo", Age = 18, Grade = "C" }
};
```
使用 `LINQ` 进行查询
```cs
var result = students
.Where(student => student.Age > 20) // WHERE: 选择年龄大于20的学生
.GroupBy(student => student.Grade) // GROUP BY: 按成绩分组
.Select(group => group.OrderBy(student => student.Age).First().Name) // SELECT: 选择每个分组中年龄最小的学生的姓名
.ToList(); //转换为List()
```
输出结果
```cs
["Charlie","Damon","David"]
```
语法糖
----
> 语法糖需要根据 `c#` 版本来确实是否可以使用，一般情况下 `c# 8.0` 及以上的 `C#` 版本都已支持。
### 对象判空及赋值
```cs
// 判断对象是否为空，为空抛出异常
if(obj == null) throw new NullReferenceException();
// 简化的语法糖
obj ?? throw new NullReferenceException();
// 判断 对象为空 的情况下再赋新值
// 对象不为空 不进行赋值
if(obj == null)
{
obj = new object();
}
// 简化的语法糖
obj ??= new object();
```
### 可空类型判空及赋值
```cs
// 可空类型
int? nums = null;
// 判断值是否为空，并进行不同的赋值
if(nums == null)
{
result = -1;
}
else
{
result = nums;
}
// 简化的语法糖
int result = nums ?? -1;
```
### 减少空引用
判断数组或 `list` 不能 `null` 且有元素
```cs
if(list != null && list.Count > 0)
```
简化的语法糖当 `list` 为 `null` 时，将直接返回 `false`
```cs
if(list?.Count > 0)
```
同样可运用在赋值时，如果 `obj` 为 `null`，将不会取 `obj.text` 的值，而是将会为 `text` 赋值 `null`
```cs
string text = obj?.text;
```
### 判断参数类型并转换类型+校验
- 判断 `value` 是否为 `string` 类型，如果 `value` 是 `string` 类型
- 那么将 `value` 转换为 `string` 类型，并赋值给 `stringValue`
- 再判断 `stringValue` 是否不为 `Null` 或 `空`
```cs
if(value is string stringValue && !string.IsNullOrEmpty(stringValue))
```
### Switch
```cs
public string GetNums(int num)
{
// 使用这种方式的switch时，要求返回类型统一
string str = num switch
{
1 => "num的值是1",
2 => "num的值是2",
3 => "num的值是3",
4 => "num的值是4",
_ => "其他"
};
return str;
}
```
### 切片操作
```cs
// **以下所有[]中的数字都代表索引**
// **如果是范围索引，且声明结束索引，那么都将不包含结束索引的值**
// 数组例子
string[] arr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
// 获取最后一个元素
string str = arr[^1];
// 获取前3个元素，从索引0开始 到 索引3(不包含)：["10","20","30"]
// 可省略索引0，从开始 到 索引3(不包含)
// string[] strs = arr[..3];
string[] strs1 = arr[0..3];
// 获取后3个元素，从倒数第3个元素开始 到 最后：["80", "90", "100"]
// 最后一位索引被省略 string[] strs21 = arr[^3..^0];
// ^0 倒数第0个元素是不存在的
string[] strs2 = arr[^3..];
// 指定获取 正向 某一段元素
// 从索引3开始 到 索引7(不包含)：["40", "50", "60", "70"]
string[] strs3 = arr[3..7];
// 指定获取 反向 某一段元素
// 倒数第4个元素开始 到 倒数第2个元素(不包含)：["70","80"]
string[] strs4 = arr[^4..^2];
```
杂项
-----------
### 常用 .NET 概念
概念 | 中文名 | 定义
:- | -|--
`Runtime` | 运行时 | 执行给定的已编译代码单元所需的服务集合
`Common Language Runtime (CLR)` | 通用语言运行库 | 主要定位、加载和托管 .NET 对象。
CLR 还处理内存管理、应用程序托管、线程协调、执行安全检查和其他低级细节
`Managed code` | 托管代码 | 在 `.NET` 运行时编译和运行的代码。 C#/F#/VB 就是例子
`Unmanaged code` | 非托管代码 | 直接编译为机器代码且不能由 .NET 运行时直接托管的代码。
不包含空闲内存管理、垃圾收集等。从 C/C++ 创建的 DLL 就是示例