从零开始重学C#基础_c#從零開始-优快云博客

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一、数据类型与内存管理

1. 值类型（Value Types）

定义：直接存储数据本身，存放在**栈（stack）**中。
包含类型：
- 基本类型：int, float, double, bool, char, byte, short, long
- 结构体（struct）：用户自定义的值类型，需继承自System.ValueType。
- 枚举（enum）：本质上是int的别名，但可定义命名常量。
关键特性：
- 赋值/传递时创建副本：
```
int a = 10;
int b = a; // b是a的副本，修改b不影响a
```
- 方法参数传递：值类型参数传递的是值的副本，方法内修改不影响原始变量。
```
void Modify(int x) { x = 20; }
int num = 10;
Modify(num); // num仍为10
```
- 结构体的注意事项：
  - 结构体可以有构造函数、方法，但实例化时不需要new（除非显式调用构造函数）。
  - 避免定义过大结构体（建议不超过16字节），否则性能可能下降。

2. 引用类型（Reference Types）

定义：存储对数据的引用（内存地址），数据本身存放在**堆（heap）**中。

插入知识：堆和栈

	栈Stack	堆Heap
空间	小	大
速度	快	慢
内存分配释放	自动	手动
存储	局部变量、函数参数、地址	动态分配对象、大型数据结构
生命周期	函数调用结束后销毁	手动释放/垃圾回收器
特点	LIFO（后进先出）	动态分配
分配顺序	按序分配	动态寻找可用内存块
`P p =new P("A",1)` 定义一个P类型变量小p	`变量:p ———————— 地址:0x01` 小p变量存储在栈内	`P对象 —————— 内容:A,1` 大P对象内容存储在堆内

包含类型：
- 类（class）：如string, object, 自定义类。
- 接口（interface）、委托（delegate）、数组（array）、dynamic类型。

关键特性：

赋值/传递时传递引用：

Person p1 = new Person { Name = "Alice" };
Person p2 = p1; // p2和p1指向同一对象
p2.Name = "Bob"; // p1.Name也变为"Bob"

方法参数传递：引用类型参数传递的是引用的副本，方法内修改对象会影响原始对象。

void Modify(Person p) { p.Name = "Bob"; }
Person person = new Person { Name = "Alice" };
Modify(person); // person.Name变为"Bob"

3. 值类型与引用类型的对比

特性	值类型	引用类型
内存位置	栈（stack）	堆（heap）
赋值/传递	创建副本	传递引用的副本
默认值	`0`（数值类型）、`false`（bool）、`\0`（char）	`null`

二、类与对象

1. 类（class）基础

定义：

public class Person {
    // 成员变量（字段）
    public string Name { get; set; } // 自动属性
    private int age; // 私有字段

    // 构造函数
    public Person(string name) {
        Name = name;
    }

    // 方法
    public void SayHello() {
        Console.WriteLine($"Hello, {Name}!");
    }
}

关键点：
- 访问修饰符：public（公开）、private（私有）、protected（保护）、internal（当前程序集可见）。
- 构造函数：无返回类型，名称与类名相同；可重载。
- 析构函数：~ClassName()，用于资源清理（非必须，GC自动回收）。

2. 结构体（struct）

定义：

public struct Point {
    public int X;
    public int Y;

    public Point(int x, int y) {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

与类的区别：
- 结构体是值类型，类是引用类型。
- 结构体默认无默认构造函数，但可显式定义。
- 结构体不能继承其他结构体/类，但可实现接口。

3. 对象实例化

类：需使用new关键字。
```
Person person = new Person("Alice");
```

结构体：可直接赋值或使用new（显式调用构造函数）。

Point point = new Point(1, 2); // 显式调用构造函数
Point point2 = default; // 默认值（X=0, Y=0）

三、方法与参数

1. 方法定义

返回值：void表示无返回值，其他类型需返回值。
- 参数传递方式：
  - 值传递（默认）：值类型传副本，引用类型传引用的副本。
  - 引用传递：使用ref或out关键字。
```
void Modify(ref int x) { x = 20; }
int num = 10;
Modify(ref num); // num变为20
```

2. 参数类型

类型	说明	示例
值类型参数	传递值的副本，修改不影响原变量	`void Add(int a)`
**引用类型参数	传递引用的副本，修改对象会影响原对象	`void Update(Person p)`
ref/out参数	传递变量的引用，允许修改原变量	`void Swap(ref int a, ref int b)`
params参数	支持可变数量的参数（只能是最后一个参数）	`void Sum(params int[] numbers)`
可选参数	定义默认值，调用时可省略	`void Print(int num = 0)`

四、异常处理

1. try-catch-finally

语法：

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (ExceptionType1 ex) {
    // 处理特定异常
} catch (ExceptionType2 ex) {
    // 其他异常处理
} finally {
    // 总会执行的清理代码（无论是否抛出异常）
}

注意事项：
- 捕获异常时，优先捕获具体异常类型（如FileNotFoundException），而非直接捕获Exception。
- 使用throw;重新抛出当前异常（保留堆栈信息），避免throw ex;（会丢失原始堆栈）。

2. 自定义异常

定义：

public class MyException : Exception {
    public MyException(string message) : base(message) { }
}

五、集合与泛型

1. 常用集合类

类型	说明	示例
`List<T>`	可变大小的动态数组	`List<int> numbers = new List<int>();`
`Array`	固定大小的数组	`int[] arr = new int[5];`
`Dictionary<TKey, TValue>`	键值对集合	`Dictionary<string, int> dict = new();`
`Queue<T>`	先进先出（FIFO）	`Queue<string> queue = new();`
`Stack<T>`	后进先出（LIFO）	`Stack<int> stack = new();`

2. 泛型（Generics）

作用：提供类型安全的集合和方法，避免类型转换。

示例：

List<string> names = new List<string>(); // 泛型集合
public T Find<T>(List<T> list, T item) { ... } // 泛型方法

六、其他关键细节

1. 装箱与拆箱（Boxing/Unboxing）

装箱：将值类型转换为object或接口类型。

int num = 10;
object boxed = num; // 装箱（栈→堆）

拆箱：将object转回值类型。

int unboxed = (int)boxed; // 拆箱（堆→栈）

性能影响：频繁装箱拆箱可能导致性能问题，应尽量避免。

2. 命名空间与using

作用：组织代码，避免命名冲突。

示例：

using System; // 引入System命名空间
using MyNamespace; // 引入自定义命名空间

3. 属性（Properties）

定义：

public class Person {
    private string name;
    public string Name {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
}

自动属性：

public string Name { get; set; } // 自动生成字段

七、之后的规划

回顾数据结构和算法基础：

实现链表（LinkedList<T>）、栈、队列；排序算法（冒泡排序、快速排序）；二分查找、递归问题（斐波那契、阶乘）等等等等，一天刷2道leetcode外加2道Acwing

熟练使用C#特性：

使用List<T>和Dictionary<TKey,TValue>实现缓存。
用委托和事件实现观察者模式。
通过yield return实现迭代器块。
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