C#学习笔记（与Java、C、C++和Python对比）

最近准备学习一下Unity3D，在C#和JavaScript中选择了C#。所以，作为学习Unity3D的准备工作，首先需要学习一下C#。用了一两天的时间学了一下C#，感觉是处在C++和Java之间的一门语言。比Java更灵活，比C++更简单，确实是一门设计很优秀的语言。

基础概念和语法

基本数据类型

• C#中的基本数据类型分为值类型和引用类型。相比Java而言，增加了无符号数，多了C中的struct，字符串也成了基本类型。数值类型、枚举类型、结构体等是值类型。字符串、对象、数组、委托等是引用类型。
• C#中的基本数据类型都有对应的包装类。编译时编译器会将基本类型转换成对应的类，如int对应Int32，string对应String。和Java中不同，基本类型的关键字只是对应类的别名，所以基本类型的变量也有自己的方法。
• C#可以对数值类型进行类型转换。转换规则和Java和C/C++类似，注意C#中bool和int之间不能转换。基本类型中有转换成自身的静态方法Parse。此外，C#中还有专门的Convert类可以进行类型转换。
• C#中的常量关键字是const和readonly。前者在编译时确定，需要在声明时赋值。后者在运行时确定，可以在声明之后赋值一次。

命名规范

函数的命名为首字母大写的驼峰命名法；变量首字母小写。
C#中入口方法为首字母大写的Main方法。

预编译指令

C#中可以使用预编译指令。如#define，#if，pragma等。但#define不能用于定义常量，只能定义符号。

命名空间

C#的命名空间和C++的命令空间没有太多区别。如果学过Java或者Python，那么和这二者中包的概念也类似。

类型推断

使用var关键字，类似于C++中的auto。在编译时确定，不会影响程序性能。

基本输入输出

输入输出这一部分粗看比Java要简明一些：

using System;
// ...
Console.Read(); // 读一个字符
Console.ReadLine(); // 读一行
Console.Write(); // 不换行写
Console.WriteLine(); // 写并换行

实现Java中的nextXXX：读一行然后用string的split方法切割，再转换成相应类型。

基本语句

• switch语句每一个case都要有break，除非该case为空。C#允许在switch中使用goto关键字。

• 增加foreach关键字。要求对象实现IEnumerable接口。使用方法同Python中的for：

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

字符串

• 特殊符号\和@：@可以取消字符串内的转义，类似与Python中字符串前的r。
• C#中不使用%语法表示输出中的变量，而是使用占位符{x}，x从0开始。
• string中自带的方法：
  
  
  • 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类，用法与Java中的类似。

数组

• 和Java中的数组一样，C#中的数组也是对象，有自己的属性和方法。

• C#支持声明普通的多维数组和交错数组（数组的数组）。注意声明的方式如下：

  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#中也有与Java中Arrays类相似功能和用法的类Array。

unsafe、fixed、checked和unchecked

• 可以通过unsafe插入不安全的代码，代码中可以使用C/C++的指针。可以用在一个方法或一个代码块中。
• fixed指示垃圾回收器不要移动代码内的对象，以免发生错误。一般用于不安全代码中。
• checked和unchecked：在已检查的上下文中，算法溢出引发异常。 在未检查的上下文中，算法溢出被忽略并且结果被截断。

函数

可见性

• 默认可见性为private。
• 增加了internal，为命名空间内可见。

参数和返回值

• 数值类型和struct等采用值传递。
• 其他类型如对象、数组等拷贝自身引用的副本。以上和Java中的参数传递相同。

• C#中增加了ref关键字，提供了在方法内修改实参的方法，类似于C/C++中的引用。写一个Swap方法如下：

  static void Swap(ref int x, ref int y)
  {
      int t = x; x = y; y = t;
  }
  // 调用Swap方法
  Swap(ref num1, ref num2);
  

• 使用params关键字实现可变长参数传递，该参数需放在参数列表的最后，并且类型为数组。一个可变长参数的加法示例：

  static int Sum(params int[] arr)
  {
      int sum = 0;
      foreach (int i in arr)
          sum += i;
      return sum;
  }
  // 调用Sum方法
  int sum = Sum(1, 3, 5, 7, 9);
  

• C#还支持输出参数，用out表示。这样，可以实现返回多个参数，比Java更优雅，比C/C++更安全。计算除法得到商和余数的例子：

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

运算符重载

C#支持运算符重载，使用方法同C/C++。
如C#中的string就实现了==的重载，所以用==就可以直接比较两个字符串的内容。

委托

类似于C/C++的函数指针。通过委托可以封装已有的方法。
使用委托的步骤如下：
1. 定义函数类型：

    delegate int Operation(int val1, int val2);

2. 声明该类型的变量：

    Operation Oper;

3. 实例化变量：

    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. 调用

    int res = Oper(val1, val2);

lambda表达式

由delegate可以得到匿名方法。但更简单的办法是使用lambda表达式。lambda表达式的格式是：

x => {// do something with x}

x是输入参数，编译器可以自动推断出它是什么类型的，如果没有输入参数，用()来代替。

类与对象

与struct的比较

• struct有自己的属性和方法，可以看作轻量的类。
• struct继承自System.ValueType，类继承自System.Object。
• struct不能实现抽象和继承，不能声明无参构造函数或析构函数，可以用new创建也可以不使用。

getter/setter

C#提供比Java更简单的getter、setter。例子：

private string name; // 内部变量
public string Name
{
    get { return name; }
    set { name = value; }
}

在get和set中就可以写对应的getter/setter。其中value为关键字，指代用户传入的参数。
更简单地，可以不指定内部变量：

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

继承与多态

• C#只支持单继承。继承和实现都用：表示。
• C#中与Java中super用法相同的是base关键字。可以使用base()调用父类相应的构造方法。使用base.XXX()调用父类的XXX方法。
• 禁止类被继承，Java使用final关键字，C#中则用sealed。
• C#实现多态也需要父类方法声明为virtual，同时还要在子类方法声明为override，这样才可以实现多态。

参考资料

[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#快速入门