C#基础与进阶扩展合集-基础篇（持续更新）

 目录

本文分两篇，进阶篇点击：C#基础与进阶扩展合集-进阶篇

一、基础入门

Ⅰ 关键字

Ⅱ 特性

Ⅲ 常见异常

Ⅳ 基础扩展

1、哈希表 

2、扩展方法

3、自定义集合与索引器

4、迭代器与分部类

5、yield return

6、注册表

7、不安全代码

8、方法描述 

二、扩展类型

1、BigInteger

2、Half

3、Decimal

4、可空值类型

5、可空引用类型

6、空合并

7、转义字符

8、StringBuilder

9、FormattableString 

10、元组 

三、其它

1、名称空间取别名

2、字符串前$与@

3、预处理器指令

4、隐藏方法

5、显示和隐式实现接口

6、泛型约束

7、字典初始化方式

8、集Set

9、有序集合

10、只读字段与属性 

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一、基础入门

Ⅰ 关键字

1、record 

record（记录），编译器会在后台创建一个类。支持类似于结构的值定义，但被实现为一个类，方便创建不可变类型，成员在初始化后不能再被改变 （C#9新增）

在运行时通过构造函数给成员赋值

2、init 

 init关键字，代替set（C#9新增）

特性：只能通过构造函数和对象初始化器来设置属性值

public string Name { get; init; }

若用旧的.NET框架版本使用.NET 5代码，需手动添加虚拟类，如下：

namespace System.Runtime.CompilerServices
{ 
    internal static class IsExternalInit { }
}

3、with 

 with关键字（C#9新增），内部调用<>Clone浅copy方法，使用如下：

 MyMath myMath2=myMath1 with { };//浅拷贝

4、base 

base关键字，

作用1：子类实例化时默认调用父类的无参构造函数，base可指定调用父类对应的有参构造函数；

作用2：在子类中通过base调用父类被子类重写的虚方法；

5、params

params，修饰方法参数，

1、被修饰的参数必须为一维数组

2、被修饰参数为最后参数，后面不允许有其它参数

6、ref、out、in

1、被ref或out或in修饰的参数通过引用方式传递；

2、传参时也必须带关键字ref（out、in）；

3、ref修饰的参数传参时必须提前定义并初始化，out可在传参时定义；

4、out修饰的参数必须在控制离开方法之前对该参数赋值；

5、in修饰的值类型参数，方法内为只读变量（可避免复制值的开销）；

7、sealed

sealed，有封装的意思，一般用于修饰类或方法

1、修饰类时，该类不可被继承；

2、修饰方法时，一般用于virtual与抽象方法的继承类，sealed一般与override同时存在，被修饰的已重写的方法不可被其派生类重写。

8、lock

 lock， 确保代码正常执行，不会被其他线程中断；将代码定义为互斥段，同一时刻只能由一个线程执行，其他线程必须等待（解决多线程同时抢占同一资源产生的冲突问题）

示例如下：

        _root：指需要跟踪的对象（通常实例化一个object作为跟踪对象）

        {   _list.Clear()；   }：指定义为互斥段的代码块； 

lock(_obj){Count--;}

9、readonly

readonly，用于修饰字段为只读字段 ：

1、在运行时可通过构造函数赋值；

10、checked、unchecked

        1、如果将一个代码块标记为checked，CLR就会对该代码块执行溢出检查，溢出会抛出OverflowException异常，也可在表达式中使用checked关键字；

        2、也可在配置项目文件中添加CheckForOverflowUnderflow设置，可对所有未标记的代码进行溢出检查，如：true,可使用unchecked关键字来标记不进行溢出检查；

checked
{
    byte a = 255;
    a = (byte)(a + 3);
}

11、throw

抛出一个异常

throw new Exception("my exception...");

12、as与is

as，用于检查在兼容引用类型之间的转换，不会抛出异常，若不兼容则返回null，通常需对返回对象进行null判断；

        注意：①as不用在类型间的转换，会报错；

                   ②as不能用在值类型数据，会报错；

is，用于检查对象是否与给定类型兼容（可强制转换成给定类型），通常用于强制转换之前的检查（不兼容类型间强制转换会抛出异常），这样的写法通常CLR会进行两次类型的检查，会降低性能（若满足as用法尽量用as转换）；

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Ⅱ 特性

特性，指C#中对类及程序集成员的进一步描述

        更多了解点击：C#进阶-特性   常用如下：

1.  [Key]，指示该属性为主键(仅对属性、字段、索引器有效)；
2.  [StringLength(maximumLength:50,MinimumLength =2)]，限制字符串长度（仅对属性、字段、参数、索引器有效）；
3.  [EmailAddress]，识别邮箱格式（仅对属性、字段、参数、索引器有效）；
4.  [Required]，不可为空（仅对属性、字段、参数、索引器有效）；
5.  [Display(Name="电话号码")]，显示别名；
6. [CallerMemberName]，获取调用该方法的成员名（仅对参数有效）；
7. [CallerFilePath]，获取调用该方法的文件路径（仅对参数有效）；
8. [CallerLineNumber]，获取调用该方法的行数（仅对参数有效）；
9. [Compare(“Password”, ErrorMessage = “”)]，比较两个属性的值是否相同；
10. [DataType(DataType.Password)]，标记某属性为密码类型；

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Ⅲ 常见异常

1. ArgumentException，方法接受实参时，检查实参未包含期望的值抛出，其派生有ArgumentNullException（空异常）和ArgumentOutOfRangeException（索引超出范围）；
2. NotSupportedException，当不支持一个方法时抛出；
3. StackOverflowException，当为栈分配的内存满了导致溢出时抛出；
4. OverflowException，在checked（关键字中有介绍）上下文中执行算术运算，当得到的值超出变量类型的取值范围时抛出；
5. IOException基类，文件I/O导致的异常，其派生有FileLoadException、FileNotFoundException、EndOfStreamException、DriveNotFoundException。。。
6. InvalidOperationException，当没有按正确顺序调用类的方法(如缺少初始化调用)时抛出；
7. TaskCanceledException，当任务取消或超时的时候抛出；
8. NullReferenceException，当使用的 null 引用导致需要引用的对象时抛出；

 更多异常详解：微软文档Exception-C#

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Ⅳ 基础扩展

1、哈希表 

了解哈希表：C#-关于Hashtable 

2、扩展方法

扩展方法详解：C#-扩展方法定义及其使用

3、自定义集合与索引器

 自定义集合与索引器详解：C#-自定义集合与索引器

4、迭代器与分部类

迭代器与分部类详解：C#-关于迭代器与分部类 

5、yield return

yield示例详解：C#-yield return实现数据迭代 

6、注册表

了解注册表相关操作：C#-注册表的读取、创建、修改、删除操作

7、不安全代码

了解指针（不安全代码）： C#-关于指针使用（不安全代码）

8、方法描述 

对自定义方法添加描述：C#-方法的功能、参数、返回值描述 

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二、扩展类型

1、BigInteger

如果需要的数字比64位的long类型能够表示的值更大，则可使用BigInteger类型，该类型无关键字，无位数限制，可以一直增长下去，直到没有可用内存。

BigInteger bigInteger =111111111111111111;

2、Half

.NET5新增，16位单精度浮点数，无关键字，其有效位数为10位，指数位为5位；

注意：硬编码的一个非整数值（1.92171），一般默认为double类型，需强转；

Half half = (Half)1.92171;

3、Decimal

关键字decimal，.NET高精度浮点类型，128位，1位符号位、96位用作整数，剩下的位指定了比例因子。

注意：要把数字指定为该类型，在其数字后面加上字符M（或m）；

decimal deci = 11111.11M;

4、可空值类型

①在类型定义中使用“?”，这将允许赋值null，如：int? a = null;

②编译器会将该语句变成Nullable类型，如：Nullable a=null;

③Nullable不会增加引用类型的开销，仍然是struct值类型，只不过添加了一个布尔标志，用来指定值是否为null；

④总是可把不可为空的值赋值给可空值类型；

5、可空引用类型

①主要为了减少NullReferenceException类型的异常，可启用可空引用类型获得编译器的帮助：1、在项目文件中指定Nullable将其设为enable，如：enable；

        2、使用预处理器指令启用：#nullable enable，禁用：#nullable disable，恢复项目文件中设置：#nullable restore

②启用后给引用类型赋值（string c = null；）编译器会报警告，若要赋值null，需加上“?”，如：string? c = null;

6、空合并

 string? s=null;
string s2 = s?.ToLower()??string.Format("");//使用null条件运算符和空合并运算符
Console.WriteLine($@"\t{s2}\t{{}}");

7、转义字符

转义序列	字符
\'	单引号
\"	双引号
\\	反斜杠
\0	空
\a	警告
\b	退格
\f	换页
\n	换行
\r	回车
\t	水平制表符
\v	垂直制表符

8、StringBuilder

StringBuilder sb = new StringBuilder("111111");//动态字符串默认容量16字符，成倍增加
sb.Append("abcdefghjklmnopq");
Console.WriteLine(sb.Length);//获取有效长度
Console.WriteLine(sb.Capacity);//获取容量

9、FormattableString 

 FormattableString str = $"time：{t},number:{a}";//格式化字符串类型
Console.WriteLine("格式str:{0}",str.Format);//获取格式化字符串的原始字符串
for (int i = 0; i < str.ArgumentCount; i++)
{
    Console.WriteLine("Arg{0}:{1}", i, str.GetArgument(i));//获取参数值
}

10、元组 

 元组，把多个类型合为一个类型，不需要创建类、结构、记录

            var t=(String:"sss",Int32: 32);
            t.Int32 = 2;
            t.String = "Auston";

.Net提供了Tuple旧类型

                  ValueTuple新类型（推荐）有更好的内置支持

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三、其它

1、名称空间取别名

主要用于解决名称空间二义性问题： 

using Sys = System;

Sys.Console.WriteLine("Hello, Auston!");

2、字符串前$与@

字符串插值：字符串前带$前缀，允许在字符串类计算表达式；

verbatim字符串：字符串前带@前缀，解决反斜杠转义问题，常用于文件路径；

string a = "hello";
Console.WriteLine($"a:{a}");
Console.WriteLine(@"\file\a.txt");

3、预处理器指令

1. #define，定义符号；
2. #undef，删除符号定义；
3. #if、#elif、#else、#endif，条件语句，支持部分逻辑运算符；
4. #warning、#error，编译器遇到后会报错或警告，并显示后面文本；
5. #region、#endregion，将一段代码视为给定名称的一个块；
6. #line，用于改变编译器在警告和错误中显示的文件名和行号信息，如，#line 123 "Test.cs"；
7. #pragma，抑制（disable）或还原（restore）指定的编译警告；
8. #nullable，启用（enable）或禁用（disable）可空引用类型

4、隐藏方法

在基类和派生类中存在签名相同的方法，且无virtual与override修饰时，派生类就会隐藏基类方法；

要隐藏方法，可在方法声明中加new关键字修饰，否则编译器会警告，大多数情况下应重写方法，而不是隐藏方法，隐藏方法会造成对于给定类的实例调用错误方法的危险；

可在派生类中使用base调用基类方法；

Pig pig = new();
pig.Hobby();
pig.BaseHobby();

class Animal
{
    public void Hobby() => Console.WriteLine("Like run...");
}
class Pig : Animal
{
    new public void Hobby() => Console.WriteLine("Like eat...");
    public void BaseHobby() => base.Hobby();
}

5、显示和隐式实现接口

隐式实现接口示例：

MyLog myLog = new MyLog();
myLog.Log("this is a log!");
interface ILogger
{
    void Log(string message);
}

class MyLog : ILogger
{
    public void Log(string message) => Console.WriteLine(message);
}

显示实现接口，被实现成员没有访问修饰符，并且方法前带有接口前缀；

对于显示实现接口，使用MyLog类型变量时，不能访问该接口，因为它是非公有的，只有使用接口类型可调用Log（）方法；

使用显示实现接口原因：①为了解决不同接口相同签名方法的冲突；②向类外的代码隐藏接口方法，但仍满足接口契约；

示例如下：

ILogger myLog = new MyLog();
myLog.Log("this is a log!");
interface ILogger
{
    void Log(string message);
}

class MyLog : ILogger
{
    void ILogger.Log(string message) => Console.WriteLine(message);
}

6、泛型约束

约束	说明
where T : struct	使用结构约束时，T必须为值类型
where T : class	使用类约束时，T必须为引用类型
where T : class?	T必须是可空的或者不可为空的引用类型
where T : notnull	T必须是不可为空的类型，可为值类型或引用类型
where T : unmanaged	T必须是不可为空的非托管类型
where T : IFoo	类型T必须实现接口IFoo
where T : Foo	类型T必须派生自基类Foo
where T : new()	构造函数约束，指定T必须有无参构造函数。不能为有参构造函数指定约束
where T1 : T2	使用约束时，可指定类型T1派生自泛型类型T2

7、字典初始化方式

Dictionary dic = new Dictionary() { { 1, "111" }, { 2, "bbb" } };
Dictionary dic2 = new Dictionary() { [1] = "111", [2] = "aaa" };
Console.WriteLine("{0}\t{1}", dic[1], dic2[1]);

8、集Set

 包含不重复的元素的集合称为，“集（set）”；

.NET Core包含两个集，他们都实现ISet接口：

①HashSet，包含不重复元素的无序散列表；

②SortedSet，包含不重复元素的有序列表；

集的提供另一个Add（）方法，其返回类型为bool值，说明是否添加了元素，若该元素已存在，就不添加，并返回false；

HashSet set = new HashSet() { 2, 1, 7, 0, 1, 2 };
foreach (int i in set)
    Console.Write($"{i} ");//输出2 1 7 0
SortedSet set2 = new SortedSet() { 2, 1, 7, 0, 1, 2 };
foreach (int i in set2)
    Console.Write($"{i} ");//输出0 1 2 7

9、有序集合

有序集合包括有序集、有序列表、有序字典，功能几乎完全相同，但其性能有很大差异，有序列表使用的内存少，有序字典的元素检索速度快。 

10、只读字段与属性 

只读字段（readonly修饰的字段 ），在运行时通过构造函数赋值

只读属性，（set被private修饰），使用属性初始化或在构造函数里初始化，如下：

public int Id { get; } = 23;