C#複習筆記（2）--C#1所搭建的核心基礎

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通過對C#1所搭建的核心基礎的深入瞭解，可以知道之後的C#版本在C#1的基礎上做了很多擴充，而這些擴充都是基於C#搭建的核心基礎而來的。

委託一、編寫委託的過程

委託經常和C語言的“函數指標”掛鈎。委託是方法參數化、函數式語言一個重要的表達方式。C#1中編寫一個委託要經過四部：

1、聲明委託類型

 delegate void StringProcessor(string param1);

 這個委託指定了一種無傳回值，有一個string類型的參數的方法。

 這個委託繼承自System.MulticastDelegate,後者又派生自System.Delegate.

 委託本身是參考型別，所以聲明委託的時候不能在方法中聲明。可以作為內部類，也可以聲明到namaspace下面。

  2.、必須有一個方法包含了要執行的代碼，這個方法要和委託聲明的簽名一致，包括參數和傳回值

  C#一中要為委託找到一個方法的話必須要和委託的簽名完全一直，在C#2中允許委託的斜邊和逆變。必須下面的委託：

delegate object SayHello(string word);　　

  這個委託可以被下面這個方法執行個體化：

 static string Sayhello(object word)        {            Console.WriteLine(word);            return word.ToString();        }

3、建立委託本身

可以採用new操作符來建立一個委託的執行個體：

 SayHello say = new SayHello(Sayhello);

C#2中支援委託-方法組的轉換，所以，可以直接使用

SayHello say = Sayhello;

4、調用委託

一切準備就緒後就可以用invoke方法來完成調用。C#還可以更簡單的完成這個操作，使用

SayHello say = Sayhello;            say("hello,you");

就可以完成，不過在背後編譯器幫你完成了一些工作：

 

 二、合并和刪除委託

委託和string的特徵有一些相似：都是不易變的。這體現在委託的合并和刪除上面：

委託內部有一個巨集指令清單（invocation list）：System.Delegate的靜態方法Combine和Remove負責建立新的委託執行個體。其中，Combine將兩個委託的巨集指令清單連結到一起，Remove負責將一個委託執行個體的一個操作刪除。它們都不改變原有的類型（所以說和string很像）他們都是返回一個Delegate。

很少在代碼中直接調用Delegate.Combine，Delegate.Remove而是用+=和-=操作符。這同樣是編譯器的功勞：

如果調用列表中拋出異常，那麼拋出異常的那個方法導致調用列表不在執行。

如果有傳回值，那麼調用列表會返回最後調用的那個方法的值。所以一般不會在調用列表中執行有傳回值的方法。

但是如果有必要，可以通過調用invocationlist來逐個執行方法並擷取傳回值。

三、事件

 首先來看事件的聲明：

public event SayHello SayHelloEvent;

事件是對委託的封裝，有點兒類似於屬性和後備欄位的關係，上面這句聲明編譯器會做如下工作：

1、在相同的範圍中聲明一個SayHello委託類型的私人欄位

2、聲明一個類似於屬性的塊結構，這個塊結構包含一個類似於屬性的取值方法和賦值方法，由編譯器進行命名，首碼分別是"add"和"remove"。

3、在外部，會通過+=和-=來操作事件，聲明事件時的存取修飾詞會限制這一操作。就是說如果聲明為一個private的事件的話外部是不能操作事件的。

4、在內部，+=操作符會調用“add”首碼的方法，“add”首碼的方法會調用Delegate.Combine來合併作業，同理，-=操作符會調用“remove”首碼的方法，該方法會調用Delegate.Remove來刪除操作。

5、從上面可以看出，事件就是一對兒“add"和”remove“方法。他封裝了委託，從而避免調用方直接操作委託，而是通過事件來間接的操作委託，在類的內部可以看到委託，在類外部可以看見事件。

總結一下，事件不是委託執行個體，只是成對兒出現的add/remove方法。類似與屬性的get/set方法。

類型系統的特徵

在C#4之前，C#的類型系統是靜態、顯式的和安全的。

一、靜態類型和動態類型

C#是靜態類型的：每個變數或運算式的類型在編譯時間都是已知的。只有類型已知的操作才是被允許的。靜態這個詞用來表示使用不變的類型資料來分析哪些操作可用。

與靜態類型想對應的是動態類型，動態類型的實質是變數中含有值，但那些值不限於特定的類型。所以編譯器不能執行相同形式的檢查。

二、顯示類型和隱式類型

這個討論只有在靜態語言的環境中才是成立的。對於顯式類型來說，每個變數都在聲明時指定類型。隱式類型則允許編譯器變數的用途來確定變數的類型。無論是顯式還是隱式，運算式的類型都會在編譯時間就確定。

三、型別安全與類型不安全

C#是型別安全的，C#支援一些型別安全的轉換：繼承上的、數值上的，如果使用強制類型轉換，編譯器會檢測轉換的結果，也會拋出異常來組織程式的繼續運行，C#還支援有限的協變和逆變（C#4)。但是和真正的協變和逆變還有很長一段距離。

可以通過顯式實現介面來處理協變和逆變上的一些限制。

總結一下：

C# 1是靜態類型的—— 編譯器知道你能使用哪些成員；

C# 1是顯式的—— 必須告訴編譯器變數具有什麼類型；

C# 1是安全的——除非存在真實的轉換關係， 否則不能將一種類型當做另一種類型；

靜態類型仍然不允許一個集合成為強型別的“ 字串列表” 或者“ 整數列表”， 除非針對不同的元素使用大量的重複代碼；

方法覆蓋和介面實現不允許協變性/ 逆變性。

實值型別和參考型別一、實值型別和參考型別的基礎知識

    對於參考型別的運算式（如一個變數），它的值是一個引用，而非對象。
    引用就像URL——是允許你訪問真實資訊的一小片資料。

     對於實值型別的運算式，它的值是實際的資料。

    有時，實值型別比參考型別更有效， 有時恰好相反。
    參考型別的對象總是在堆 上， 實值型別的值既可能在棧 上， 也可能在堆上，具體取決於上下文。 
    參考型別作為方法參數使用時， 參數預設是以“值傳遞”方式來傳遞的—— 但值本身是一個引用。 

    實值型別和參考型別的本質區別在於複製的方式不同：實值型別複製值本身，參考型別複製的是引用。

    兩種類型的另一個差異在於， 實值型別不可以派生出其他類型。 這將導致的一個結果就是，值不需要額外的資訊來描述值實際是什麼類型。 把它同參考型別比較， 對於參考型別來說， 每個對象的開頭都包含一個資料區塊， 它標識了對象的實際類型， 同時還提供了其他 一些資訊。 永遠都不能改變對象的類型——執行簡單的強制類型轉換時， 運行時會擷取一個引用， 檢查它引用的對象是不是目標類型的一個有效對象。如果有效， 就返回原始引用； 否則拋出異常。 引用本身並不知道對象的類型—— 所以同一個引用“ 值” 可用於（ 引用） 不同類型的多個變數。 例如 下面 的 代碼：

 Stream stream=new MemoryStream();            MemoryStream memory = (MemoryStream) stream;
//第1行建立一個新的MemoryStream對象， 並將stream變數的值設為對那個新對象的引用。 第2行檢查stream的值引用的是不是一個MemoryStream（ 或衍生類別型）對象，並將MemoryStream的值設定成相同的值。

    實值型別變數本身儲存的是值，參考型別變數本身儲存的是引用，這個引用裡麵包含一個指向真正對象的地址。變數的值在它聲明時的位置儲存。局部變數的值總是儲存在棧（ stack）中（這個結論只有 在C#1中完全成立。以後會講到，在更高版本C#中，在特定情況下，局部變數最終可能儲存在堆中。）執行個體變數的值總是儲存在執行個體本身儲存的地方。 參考型別執行個體（對象）總是儲存在堆（ heap）中， 靜態變數也是。

    按值傳遞和按引用傳遞的區別是按值傳遞的是副本，按引用傳遞的是別名。

    裝箱的背景在於實值型別和參考型別的值不同：實值型別的值就是值本身，而參考型別的值只是一個引用。

    實值型別的值會在需要參考型別的行為時被裝箱； 拆箱則是相反的過程。

 構建於C#1之上的新特性一、與委託有關的新特性

C#1中的委託-->C#2的泛型、方法群組轉換、匿名方法、委託協變性和逆變性-->C#3的lambda運算式、內建的Func、Action、泛型的介面和委託的協變性和逆變性

二、與類型系統有關的特性

C#2-->泛型、委託的協變性和逆變性-->C#3匿名型別、隱式類型、擴充方法-->C#4受限的泛型協變性和逆變性、動態類型

三、與實值型別有關的特性

C#2-->泛型、Nullable<t>可空實值型別

 

C#複習筆記（2）--C#1所搭建的核心基礎