<NET CLR via c# 第4版>笔记 第16章 数组
//创建一个一维数组
int[] myIntegers; //声明一个数组引用
myIntegers = new int[100]; //创建含有100个int的数组
//创建一个二维数组
double[,] myDoubles = new double[10, 20];
//创建一个三维数组
string[,,] myStrings = new string[5, 3, 10];
//创建交错数组
Point[][] myPolygons = new Point[3][];
myPolygons[0] = new Point[10];
myPolygons[1] = new Point[20];
myPolygons[2] = new Point[30];
- 0基一维数组的性能是最佳的.因为可以使用一些特殊的IL指令.
16.1 初始化数组元素
// 1) 利用c#的隐式类型的局部变量功能:
var names1 = new string[] { "Alidan", "Grant" };
// 2) 利用C#的隐式类型的局部变量和隐式类型的数组功能:
var names2 = new[] { "Alidan", "Grant", null };
// 3) 额外的语法奖励(这里不能用var)
string[] names3 = { "Alidan", "Grant" };
// 4) 使用C#的隐式类型的局部变量\隐式类型的数组和匿名类型功能:
var kids = new[] { new { Name = "Aidan" }, new { Name = "Grant" } };
foreach (var kid in kids)
Console.WriteLine(kid.Name);
16.2 数组转型
- 元素为引用类型的数组,如果维数相同,且元素源类型到目标类型存在隐式或显式转换,CLR 允许将数组元素从一种类型转型另一种.
- CLR不允许将值类型元素的数组转型为其他任何类型,不过可用 Array.Copy 方法来模拟.
//创建二维 FileStream 数组
FileStream[,] fs2dim = new FileStream[5, 10];
//隐式转型为二维 Object 数组
object[,] o2dim = fs2dim;
//显示转型为二维 Stream 数组
Stream[,] s2dim = (Stream[,])o2dim;
//创建一维 Int32 数组(元素是值类型)
int[] ildim = new int[5];
//下面的代码创建元素为引用类型的数组,
//每个元素都是对已装箱 Int32 的引用
object[] obldim = new object[ildim.Length];
Array.Copy(ildim, obldim, ildim.Length);
- 使用数组转型有性能损失,对数组元素赋值时,CLR必须在运行时检查数组包含元素的类型是否与新元素类型相符.
- System.Buffer.BlockCopy() 方法比 Array.Copy() 方法快,但前者只支持基元类型,不提供像 Array 的 Copy 方法那样的转型能力.
- Array.ConstrainedCopy 方法要么完成复制,要么抛出异常,总之不会破坏目标数组中的数据.
16.3 所有数组都隐式派生自 System.Array
16.4 所有数组都隐式实现 IEnumerable, ICollection 和 IList
- System.Array 实现了 IEnumerable,ICollection 和 IList 三个接口,但未实现其对应的泛型接口.
- CLR 创建一维 0 基数组类型时,CLR 自动使数组类型实现
IEnumerable<T>,ICollection<T>和IList<T>(T是数组元素的类型) 接口.同时,还为数组类型的所有基类型实现这三个泛型接口,只要它们是引用类型(数组元素为值类型的,不为数组的基类型实现接口).
16.5 数组的传递和返回
- 数组作为实参传给方法时,实际传递的是对该数组的引用.因此,被调用的方法能修改数组中的元素.
- 方法返回数组对象时,如果元素数量为 0 ,**强烈建议返回一个空数组,而不是 null **,因为调用方法时可以省去 null 检查.
16.6 创建下限非零的数组
16.7 数组的内部工作原理
- 访问一维 0 基数组的元素比访问非 0 基一维或多维数组的元素稍快.因为:
- 有一些特殊 IL 指令处理一维 0 基数组,导致 JIT 编译器生成优化代码;
- For 循环时,JIT 编译器会将对 Length 属性的调用结果缓存起来,每次迭代检查的都是这个临时变量.(不要自作聪明自己缓存 Length 结果)
- 如要提升性能,可以用交错数组代替矩形数组.
- 矩形数组的访问方式
a[x,y],交错数组的访问方式a[x][y]
16.8 不安全的数组访问和固定大小的数组
static class Program
{
static void Main(string[] args)
{
StackallocDemo();
InlineArrayDemo();
}
private static void StackallocDemo()
{
unsafe
{
const int width = 20;
char* pc = stackalloc char[width]; //在栈上分配数组
string s = "Jeffrey Richter"; //15个字符
for (int index = 0; index < width; index++)
{
pc[width - index - 1] = (index < s.Length) ? s[index] : '.';
}
//下面这行代码显示".....rethciR yerffeJ"
Console.WriteLine(new String(pc, 0, width));
}
}
private static void InlineArrayDemo()
{
unsafe
{
CharArray ca; //在栈上分配数组
int widthInBytes = sizeof(CharArray);
int width = widthInBytes / 2; //Char类型占2个字节
string s = "Jeffrey Richter"; //15个字符
for (int index = 0; index < width; index++)
{
ca.Characters[width - index - 1] = (index < s.Length) ? s[index] : '.';
}
//下面这行代码显示".....rethciR yerffeJ"
Console.WriteLine(new String(ca.Characters, 0, width));
}
}
}
internal unsafe struct CharArray
{
//这个数组内联(嵌入)到结构中
public fixed char Characters[20];
}
在结构中嵌入数组,需满足:
- 类型必须是结构(值类型);不能在类(引用类型)中嵌入数组.
- 字段或其定义结构必须用 unsafe 关键字标记.
- 数组字段必须用 fixed 关键字标记
- 数组必须是一维 0 基数组.
- 数组的元素类型必须是以下类型之一:Boolean,Char,SByte,Byte,Int16,Int32,UInt16,UInt32,Int64,UInt64,Single,Double
