(07)装拆箱,自定义泛型,泛型约束,foreach,枚举器,迭代器,文件目录操作,TreeView,递归

news2024/11/17 21:46:32


        
        
一、作业问题


    
    1.CompareTo是按什么规则标准进行比较的?
    
        当前区域性执行单词 (区分大小写和区分区域性) 比较。 有关单词、字符串和序号排序
        的详细信息,请参阅 System.Globalization.CompareOptions。
        
        并不是按照ASC码来的。所以特别小心,如下面的与的比较,一个是1一个是-1。若按ASC
        小写都在大小后面,应该全是小于即-1,但结果不尽然。
        
        另外,CompareTo只有两个重载,固定区分大小写和区域性。不具有灵活性。
        
        因此,安全比较应该使用String.Compare,它有10个重载。
        其中比较安全的是Ordinal或OrdinalIgnoreCase。
        

        string s = "A";
        Console.WriteLine(s.CompareTo("a"));//1
        Console.WriteLine(s.CompareTo("b"));//-1

        Console.WriteLine(string.Compare(s, "ab", StringComparison.Ordinal));//-32
        Console.WriteLine(string.Compare(s, "bb", StringComparison.Ordinal));//-33

        Console.ReadKey();


        
        注:
            Ordinal:使用序号(二进制)排序规则比较字符串。
            OrdinalIgnoreCase: 上面比较时,忽略大小写。
        
    
    2、var是什么东西?
        
        var是类型推断,其声明赋值与其它变量类型一样:var n=100;
        
        var是编译器根据这个表达式右侧的值进行“推断”左侧变量的类型。故声明时必须同时赋值。
            而且一旦推断后,变量的类型不再更改变化。
        
        因此,var第一次出现时表达式必须右则必须有“值”,否则无法推荐.
        
        另外,虽然可以用object,但容易装拆箱操作,影响速度。
        
        C#中的var与js的var完全不一样。
        C#中的var是强类型。js的var是弱类型。
        强类型:在编译时就能确定的类型;
        弱类型:在运行时才能确定的类型。
        

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                var n = 100;
                var m = 3.2;
                var k = "hellow";
                var p = new Person();

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            public string Name { get; set; }
        }


        对上面反编译,发现类型已经推荐确定:
         


        
        var只能用作局部变量(方法中声明的变量),不能用作类的成员变量,
        不能用作方法的返回值,也不能用作方法的参数。
        

        private static void Main(string[] args)
        {
            var n;   //错误,声明与赋值,必须同时进行。
            n = 100;

            var m = 3.2;
            m = "hellow"; //错误,上面已经推荐成double,不能更改为string

            var k = "hellow";
            var p = new Person();

            Console.ReadKey();
        }

        static void GetString(var s)//错误,只声明没赋值,即不能作形参
        {
            Console.WriteLine(s);
        }


        
        隐式类型:

        var p = new { Email = "pp@126.com", Age = 20 };
        Console.WriteLine(p.ToString());


        
        定义为隐式类型,反编译后,直接推断:

        var type;
        Console.WriteLine(new <>f__AnonymousType0<string, int>("pp@126.com", 20).ToString());
        Console.ReadKey();


        
        注意:
            因为ArrayList与Hashtable内部存储的任意类型,无法用Var进行推断。
            故一般在泛型中才用var。
        
        


二、装箱和拆箱(box、unbox)


    
    1.装箱、拆箱必须是: 值类型一引用类型 或 引用类型一值类型
    

        int n = 100;
        string s = Convert.ToString(n);
        int m = int.Parse(s);
        上面未发生装箱与拆箱。
        
        int x = 200;
        object o = x;//装箱
        // int y = o;//错误
        int y = (int)o; //拆箱


        上两种转换类型,但一个发生了装拆箱,一个没有发生,原因何在?
        
        下面是上面两种情况的栈堆操作
        


        
        发生装拆箱时,栈与堆之间有数据的copy拷贝动作,即由栈中200复制到堆中200,然后将
        地址给o,拆箱时将地址中数据200复制到y中。
        
        而s时未栈并没有向堆复制100,而是直接在堆中创建新的字串100。同样m是也是直接创建。
        
    2.装拆箱判断的前提是:
    
        (1)发生在值类型与引用类型之间(栈与堆);
        (2)两者有继承(如父子)关系。
        另外一个硬性判断,Convert与Parse不会装拆箱,它只是类型转换。
        所以上面的int与string之间的类型转换不是装拆箱。
        
        反编译上面:
        


        
        判断是否装箱:

        //Student为Person子类
        Person p = new Person();
        Student stu =(Student) p;


        
        未发生装箱。因为未发生在值与引用之间。

        p = new Person();是隐式类型转换,不叫装箱。
        stu =(Student) p;是显式类型转换,不叫拆箱。


        
        
    3.问题一:下面代码发生了什么?
    

        private static void Main(string[] args)
        {
            int d = 999;
            object o = d;
            double d1 = (double)o;
            Console.WriteLine(d1);

            Console.ReadKey();
        }     

   
        
        在拆箱转为double时会出错,因为:
            装箱前是什么类型,拆箱后也必须是什么类型,否则报错。
        装箱前为int,拆箱也必须是int,故用double会报错。
        即装箱装的是苹果,拆箱后也应是苹果,而不能变成橙子。
        修改为:double n = Convert.ToDouble((int)o);//正确
        
        
    4.问题二:下面是否发生装箱?
    

        int age = 5;
        string str = age.ToString();   

     
        
        装箱未发生。装箱是指将值类型转换为引用类型,可以通过将值类型分配给Object类型或
        任何值类型的接口引用来实现。在这段代码中,虽然int类型是值类型,但是ToString()
        方法返回的是一个string类型,它是引用类型。在这种情况下,不需要进行装箱。
        
        同样看看:

        int n = 10;
        string s1 = n.ToString();
        string s2 = n.GetType().ToString();
        Console.WriteLine(s1 + " " + s2);


        
        未发生装箱。
        s1 = n.ToString(); 调用了 int 类型的 ToString() 方法,将数值类型的 n 变量转换
        为字符串类型,这里没有发生装箱或拆箱操作,因为 n 变量本身并没有被封装为对象类型。
        
        s2 = n.GetType().ToString(); 调用了 int 类型所继承的 Object 类的 GetType() 方法,
        将得到 n 变量所属的类型(即类型 Type),然后再调用 Type 类型的ToString()方法,
        将得到的类型信息转为字符串类型。这里GetType()方法不涉及到值类型的实例,因此
        不涉及装箱操作。
        
        
    5.问题三:下面是否发生装箱?
    

        int n = 100;
        string s = "OK" + n;


        
        发生了装箱。当一个值类型被转换成一个Object,或者被转换成任何一个接口类型,或者
        被转换成一个动态类型,编译器都会将其装箱。这个过程中,编译器会在堆上创建一个新
        的对象,包含了原始值类型的所有信息,并且返回对这个对象的引用。
        
        Concat(String, String)或Concat(Object, Object)等
        在这个代码片段中,由于字符串操作符 “+” 的重载函数并不接受一个值类型作为它的第
        二个参数,因此编译器在执行 “OK” + n 表达式时必须将 n 固定到一个对象上,这个过
        程就是装箱。因此,整数值 n 被装箱成了一个新的 Object 类型的对象,才能与字符串
        “OK” 进行连接操作。
        
        
    6.问题四:下面发生了几次装箱?
    

        private static void Main(string[] args)
        {
            int n1 = 100;
            M1(n1);

            string s = "a";
            double d = 10;
            int n = 9;
            string s1 = s + d + n;
            Console.WriteLine(s1);

            Console.ReadKey();
        }

        private static void M1(double d)
        {
            Console.WriteLine(d);
        }

        private static void M1(object o)
        {
            Console.WriteLine(o);
        }


        
        M1(n1)会调用M1(double)而不是object,这个重载并没有发生装箱。
                
        
        后面发生了两次装箱:
        第一次装箱动作发生在表达式 “x + d1” 中,其中 string 类型的字符串 “x” 需要和 
        double 类型的变量 “d1” 进行字符串拼接。由于字符串拼接操作符 “+” 的重载函数并不
        接受一个 double 类型的参数,因此编译器将 “d1” 固定到一个对象上,这个过程就是
        装箱。因此,变量 “d1” 被装箱成了一个新的 Object 类型的对象,才能与字符串 “x” 
        进行拼接操作。
        
        第二次装箱动作发生在表达式 “(x + d1) + n1” 中,其中类型为 string 的字符串
        “x + d1” 需要和 int 类型的变量 “n1” 进行字符串拼接。由于字符串拼接操作符 “+” 的
        重载函数并不接受一个 int 类型的参数,因此编译器将 “n1” 固定到一个对象上,这个
        过程就是装箱。因此,变量 “n1” 被装箱成了一个新的 Object 类型的对象,才能与字符
        串 “x + d1” 进行拼接操作。
        
        上面没有发生拆箱动作。
        
        
    7.问题五:装箱与拆箱可以理解成栈与托管堆之间数据的来回复制?
    
            装箱和拆箱涉及值类型(栈)和引用类型(堆)之间的转换,但它们不是数据在栈
        和堆之间的复制。
            装箱是将一个值类型对象转换为一个引用类型(object、ValueType 或 interface)
        的过程,它会在堆上创建一个新的对象,将栈中的值类型数据复制到该对象中,然后将该
        对象的引用返回给代码。
            拆箱是将一个引用类型对象转换为对应的值类型对象的过程,它会从堆上取出装箱的
        对象,将其数据复制到栈上创建的值类型变量中,并将栈上该变量的地址返回给代码。
            因此,装箱和拆箱与数据在栈和堆之间的复制不一样,它们涉及栈和堆上对象的转换
        操作。
        
        
    8.问题六:下面是否发生装拆箱?
    

        int n = 100;
        IComparable m = n;
        int n1 = (int)m;
        Console.ReadKey();    

    
        
        由int到对象IComparable装箱一次,由对象到n1又拆箱一次。
        提示:
            (1)在反编译IL代码中,box表示装箱,unbox表示拆箱。
            (2)拆箱并不会销毁原对象,原对象是否存在是根据是否有引用,由GC回收。
        
        
    9.问题七:下面有装箱吗?
    

        int n = 100;
        Console.WriteLine(n);    

    
        
        没有.直接调用的是WriteLine(int32),直接使用int32,无装箱。
        
        
    10.问题八:有装箱吗?
    

        int n = 100;
        Console.WriteLine("雍正{0}", n); 


        
        有装箱。结果是“雍正100”,明显是前面字串与后面n连接。
        调用的是WriteLine(string, object),因此由int变成object发生装箱。
        
        
    11.问题九:有装箱吗?
    

        int n = 100;
        Console.WriteLine("雍正{0},康熙{1}", n, "23" + n);


        
        有两次。前面n到object是一次。后面“23”与n连接使用装箱变成字符串。
        
        
    12.问题十:结果是多少?
    

        int n = 100;
        int m = 100;
        Console.WriteLine(n.Equals(m));
        Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(n,m));


        
        值相等,equals为真。后面因为是object.ReferenceEquals(object A,object B)
        是创建两个对象,因此它们在堆中的地址是不同的,故为false.
        
        
    13.问:装拆箱情况?
    

        int n = 10;
        object o = n;
        n = 100;
        Console.WriteLine(n + "" + (int)o);


    
        o=n装箱一次,n+""装箱一次,(int)o拆箱一次。(n+"")+(int)o再装箱一次。
    
    
    14.问:多种类型连接,用+与String.Concat是一样的吗?
    
        在简单的情况下,使用 "+" 运算符和 string.Concat 方法得到的结果是相同的。例如:

        string s1 = "Hello";
        string s2 = "World";
        string s3 = s1 + " " + s2;
        string s4 = string.Concat(s1, " ", s2);


        在这个例子中,s3 和 s4 中的字符串都是 "Hello World"。
        
        然而,当涉及到更复杂的表达式或程序性能时,使用 string.Concat 方法会更加高效,
        因为它使用了内置的StringBuilder 字符串拼接机制,而使用 "+" 运算符则可能会创
        建更多的临时字符串实例,从而影响程序性能。

        在 C# 6或更高版本中,可以使用字符串插值(string interpolation)作为另一种连
        接字符串的方式,它使用 $"..." 或者前缀 @ 符作为模板字符串,例如:

        string s1 = "Hello";
        string s2 = "World";
        string s3 = $"{s1} {s2}";


        在这个例子中,s3 也是 "Hello World"。这种方式更直观,也更容易理解和维护。
    
    
    15.判断这么多装拆箱,有什么用?
    
        装箱的优点:
        (1)在某些情况下,需要将值类型存储在引用类型的变量中,这时候装箱就是必要的。
        (2)装箱可以将值类型作为对象传递给方法、属性或者参数,使得值类型可以被当作
            引用类型使用。
            
        拆箱的优点:
        (1)拆箱可以将一个对象类型的引用变量转换为值类型的变量,对于有些场景来说这
            是必需的。
        (2)拆箱可以提高程序运行时性能,因为直接操作值类型比间接操纵引用类型更快。
        
        装箱和拆箱的缺点:
        (1)装箱和拆箱操作会导致性能开销,因为它们需要额外的内存分配和数据拷贝操作。
        (2)装箱和拆箱操作会导致内存浪费,因为它们涉及到对象实例创建,这会占用更多
            的内存空间。
            
        综上所述,装箱和拆箱对程序的性能和内存开销有着不可忽略的影响,因此应该在程
        序设计中尽量避免不必要的装箱和拆箱操作,同时也可以使用一些技巧来减少装箱和
        拆箱的次数,从而提高程序的性能。
    
        比较泛型集合List<T>与ArrayList的性能。看一下装箱、拆箱的效率:

        ArrayList al = new ArrayList();
        Stopwatch sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++)
        {
            al.Add(i);//装箱
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine(sw.Elapsed);

        List<int> li = new List<int>();
        sw.Restart();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++)
        {
            li.Add(i);//未发生装箱
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine(sw.Elapsed);


        
        结果为:
        


        明显看出两者效率不同。
    
    
    16.凡是在IL中的都是托管,不在IL中的是非托管?
    
        答:这个说法不太准确。C# 代码最终编译为 IL 代码并加载到 CLR 中执行,因此在
        IL 中看到的代码都是托管代码。但并不是所有的非托管代码都不能在 IL 中看到,
        例如使用 P/Invoke 调用非托管库时,C# 代码中需要使用 extern 关键字来声明非
        托管函数,这些声明本身就是 IL 代码。
        
        另外,C# 中还有一些语言特性和语法不能直接在 IL 中看到,例如属性访问器、
        迭代器、匿名类型等,但它们本质上也是被编译为 IL 代码并加载到 CLR 中执
        行的。
        
        总之,不能简单地通过在 IL 中看到代码来判断它是托管代码还是非托管代码。
        通常来说,托管代码是由 C# 编译器生成的 IL 代码,而非托管代码则是通过 
        P/Invoke 调用非托管库、使用 COM 互操作技术或者使用 C++/CLI 等方式编
        写的。


    
三、自定义泛型<T>


    1.T是一个占位符,在使用时,用具体的一个类型来替换。因此这个T也可以写成W,X,Ho等。
        例如下面的泛型类:

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                MyClasss<string> mc = new MyClasss<string>();//a
                mc.SayHi("你好!");//这里写,T的类型变成string

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class MyClasss<T> //b 写也MyClass<W>也可以
        {
            public void SayHi(T s)
            {
                Console.WriteLine(s);
            }
        }


        
        注意:
            占位符可以是一个<X>,也可以是多个<X,Y,Z>等等。若是多个,则在声明时如上面
        的a处,就应把所有的T进行明确说明,以便后面使用时已经确认了类型。
            不能写也<T,params Y>,尽管泛型中的T是占位符,但它占位的是参数类型,而不是
        参数本身或其它。即int x,T占位的是int,而params占位的是对整个(int x)的说明,
        并且这个说明只能是已知类型的一维数组的说明(修饰),后面不再跟参数。
            例如:public static void UseParams2(params object[] list)
            

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                MyClasss<string, double, bool> mc = new MyClasss<string, double, bool>();
                mc.SayHi("你好!");
                mc.SayChina(3.14);
                mc.StandUp(true);
                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class MyClasss<T, W, Z> //写也MyClass<W>也可以
        {
            public void SayHi(T s)
            {
                Console.WriteLine(s);
            }

            public void SayChina(W w)
            {
                Console.WriteLine(w);
            }

            public void StandUp(Z z)
            {
                Console.WriteLine(z);
            }
        }


        
        
    2.泛型方法
        
        上面泛型类很简单,直接类名后加<T>。
        泛型方法则是在方法名的后面加<T>,其后面的参数或方法体内再使用T。

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Person p = new Person();
                p.SayHello<String>("用字符串");
                p.SayHello<double>(3.14);
                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            public void SayHello<T>(T s)
            {
                Console.WriteLine(s);
            }
        }


        
        
    3.泛型接口
        
        泛型接口与泛型类的形式一样,可以在返回值或参数中。

        internal interface IFace<T>
        {
            T Look();

            void SayHi(T t);
        }   

     
        
        但泛型接口的使用有两种方法:
        
        (1)在普通类中使用泛型接口:

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                IFace<string> f = new Person();//a
                f.SayHi("大漠孤烟直");
                Console.WriteLine(f.Look());

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal interface IFace<T>
        {
            T Look();

            void SayHi(T t);
        }

        internal class Person : IFace<string> //b
        {
            public string Look()
            {
                return "OK";
            }

            public void SayHi(string t)
            {
                Console.WriteLine(t);
            }


        }
        上面在普通类中使用接口时,b处固定了泛型string,使得在a处必须用string。
        如果在a处使用int,则程序报错。这就是在写接口中如果固定死了类型,则很受限制。
        
        (2)在泛型类中使用泛型接口。

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                IFace<string> f = new Person<string>();//a
                f.SayHi("大漠孤烟直");
                Console.WriteLine(f.Look("OK"));

                IFace<double> f2 = new Person<double>();//c
                f2.SayHi(3.14);
                Console.WriteLine(f2.Look(142857.0));

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal interface IFace<T>
        {
            T Look(T x);

            void SayHi(T t);
        }

        internal class Person<U> : IFace<U> //b
        {
            public U Look(U x)
            {
                return x;
            }

            public void SayHi(U t)
            {
                Console.WriteLine(t);
            }
        }


        
        可以看到b处,用泛型类中的U,意味着,泛型类确定后,泛型接口中的U也就跟随确定了。
        这样在a与b处可以比较灵活地定义U。
        但如果在a中的接口固定了为IFace<string>再跟上泛型类,这样就把接口固定死了,变成
        了第一种在普通类中使用泛型一样。
        
        注意:b处IFace<U>的U不能写成其它T,因为无法确定T。
                因为在定义接口时可以写成T,但在使用接口中必须具有“确定性”的指明。
                要么只能是U跟随前面类来确定,或者直接写成明确的类型IFace<String>等等.
                
                
    4.为什么要用泛型?
        
        使用泛型可以减免频繁的装拆箱,提高性能。
        使用泛型可以是“重用”,只是数据类型发生了变化。

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                MyClass<string> mc1 = new MyClass<string>();//a
                mc1[0] = "黄林";
                MyClass<int> mc2 = new MyClass<int>();
                mc2[0] = 1436;
                Console.WriteLine(mc1[0] + mc2[0].ToString());//b

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class MyClass<T> //索引器
        {
            private T[] _data = new T[3];

            public T this[int index]
            {
                get { return _data[index]; }
                set { _data[index] = value; }
            }
        }


        上面算法未发生变化,只是类型发生了变化,仍然使用这段代码。
        
        
    5.作业:用List<T>泛型版本,对Person类4个对象进行排序(Sort,比较大小).

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                List<Person> list = new List<Person>()
                {
                    new Person("小明",20),
                    new Person("小红",19),
                    new Person("小朱",22)
                };
                list.Sort(new PersonComparaer());

                foreach (Person p in list)
                {
                    Console.WriteLine($"{p.Name}:{p.Age}");
                }
                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            public string Name { get; set; }
            public int Age { get; set; }

            public Person(string name, int age)
            {
                this.Name = name; this.Age = age;
            }
        }

        internal class PersonComparaer : IComparer<Person>
        {
            public int Compare(Person x, Person y)
            {
                return x.Age.CompareTo(y.Age);
            }
        }


        
四、泛型类型约束 where


    泛型在使用<T>后,由于T可以替代很多类型,所以很方便使用。但是,也带来了一些麻烦。
    比如<T>只能限制在值类型中使用,但用户并不清楚,造成问题。
    
    为了指明对泛型<T>类型的使用进行限制,用Where进行泛型类型约束。
    
    注意:泛型是对原来任意类型的一种限制,泛型的类型约束相当于再次对固定类型的一种限制。
            进一步的限制是让用法更接近使用的目的,不会产生不可控意外。
    
    1、语法
    
        where T:xxx
        在泛型的后面紧跟where与当前的占位符T,并由xxx来指明约束的具体限制。
        
        
    2、约束的种类:
        
        where T : struct  
                类型参数必须是不可为 null 的值类型。 有关可为 null 的值类型的信息,请
                参阅可为 null 的值类型。 由于所有值类型都具有可访问的无参数构造函数,
                因此 struct 约束表示 new() 约束,并且不能与 new() 约束结合使用。
                struct 约束也不能与 unmanaged 约束结合使用。
                
        where T : class
                类型参数必须是引用类型。 此约束还应用于任何类、接口、委托或数组类型。
                在可为 null 的上下文中,T 必须是不可为 null 的引用类型。
                
        where T : class?
                类型参数必须是可为 null 或不可为 null 的引用类型。 此约束还应用于任
                何类、接口、委托或数组类型。
                
        where T : notnull
                类型参数必须是不可为 null 的类型。 参数可以是不可为 null 的引用类型,
                也可以是不可为 null 的值类型。
                
        where T : default
                重写方法或提供显式接口实现时,如果需要指定不受约束的类型参数,此约
                束可解决歧义。 default 约束表示基方法,但不包含 class 或 struct 约
                束。 有关详细信息,请参阅default约束规范建议。
                
        where T : unmanaged
                类型参数必须是不可为 null 的非托管类型。 unmanaged 约束表示 struct
                约束,且不能与 struct 约束或 new() 约束结合使用。
        
        where T : new()
                类型参数必须具有公共无参数构造函数。 与其他约束一起使用时,new() 
                约束必须最后指定。 new() 约束不能与 struct 和 unmanaged 约束结合使
                用。
                
        where T :<基类名>
                类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。 在可为 null 的上下文
                中,T 必须是从指定基类派生的不可为 null 的引用类型。
                
        where T :<基类名>?
                类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。 在可为 null 的上下文
                中,T 可以是从指定基类派生的可为 null 或不可为 null 的类型。
                
        where T :<接口名称>
                类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。 可指定多个接口约束。 
                约束接口也可以是泛型。 在的可为 null 的上下文中,T 必须是实现指定
                接口的不可为 null 的类型。
                
        where T :<接口名称>?
                类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。 可指定多个接口约束。 
                约束接口也可以是泛型。 在可为 null 的上下文中,T 可以是可为 null 
                的引用类型、不可为 null 的引用类型或值类型。 T 不能是可为 null 
                的值类型。
                
        where T : U
                为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。
                在可为 null 的上下文中,如果 U 是不可为 null 的引用类型,T 必须
                是不可为 null 的引用类型。 如果 U 是可为 null 的引用类型,则 T 
                可以是可为 null 的引用类型,也可以是不可为 null 的引用类型。
        
        委托约束
            T必须是委托类型

            internal class Program
            {
                public static void Main()
                {
                    MyGenericClass<Action> actionClass = new MyGenericClass<Action>();
                    Action action = new Action(() => Console.WriteLine("Hello, world!"));
                    actionClass.PerformOperation(action);
                    Console.ReadKey();
                }
            }

            public class MyGenericClass<T> where T : Delegate
            {
                public void PerformOperation(T operation)
                {
                    // 具体实现
                    // 调用委托实例
                    operation.DynamicInvoke();
                }
            }


            
            
        枚举约束:
            T被约束为枚举类型, System.Enum 类型

            private static void Main(string[] args)
            {
                var map = EnumNamedValues<Rainbow>();

                foreach (var pair in map)
                    Console.WriteLine($"{pair.Key}:\t{pair.Value}");

                Console.ReadKey();
            }

            public static Dictionary<int, string> EnumNamedValues<T>() where T : System.Enum
            {
                var result = new Dictionary<int, string>();
                var values = Enum.GetValues(typeof(T));//取得值的数组

                foreach (int item in values)
                    result.Add(item, Enum.GetName(typeof(T), item)!);
                return result;
            }

            internal enum Rainbow
            {
                Red,
                Orange,
                Yellow,
                Green,
                Blue,
                Indigo,
                Violet
            }


            上面将枚举的名称与值生成字典。上面用的!操作符,需在netcore中运行。
            
            
            ! (null 包容)运算符
                C#中的!(null 包容)运算符是一个C# 9 的新特性,它表示空值判定。
                它可以用于不适用null合并 (??) 运算符的情况下进行 null 值的安全
                访问。

                在之前的版本中,我们需要通过类似以下一种方式来判定空值:

                if (myObject != null)
                {
                    myObject.MyMethod();
                }


                现在,我们可以使用!运算符来达到同样的效果。
            

    myObject!.MyMethod();


                在这个例子中,如果myObject不为空,则会调用MyMethod方法。如果
                myObject为空,那么将会抛出`System.NullReferenceException`异常。通过
                在myObject上使用!运算符,编译器就会认为myObject不会为null,并且语法
                完成后,表达式将始终不为null,从而避免出现`NullReferenceException`异常。

               
                
                除了可以使用!运算符对引用类型进行 null 值判定外,它还可以用于对空合并
                运算符(`??`)的左侧进行 null 值判定。例如:

                int? length = input?.Length ?? 0;


                
                在这个例子中,?运算符用于进行 null 值判定,如果input是 null,则返回
                null,否则返回input.Length。
在此之后,??运算符将结果和0进行比较。
                如果结果为 null,则返回0,否则返回结果。
                
                需要注意的是,!运算符只应该在确定引用不为null的情况下使用。如果引用
                为null,则会触发`NullReferenceException`异常。

                
                
            int?类型是一种可空的整型
                也称作Nullable<int>。与普通的int类型不同,
                int?类型可以表示一个整型值,还可以表示null值。                int?类型的简单示例:

                private static void Main(string[] args)
                {
                    int? a = 10; int? b = null;

                    if (a.HasValue)
                    { Console.WriteLine($"a 的值为:{a.Value}"); }
                    else
                    { Console.WriteLine("a 为 null"); }

                    if (b.HasValue)
                    { Console.WriteLine($"b 的值为:{b.Value}"); }
                    else
                    { Console.WriteLine("b 为 null"); }

                    Console.ReadKey();
                }


                在上面的代码中,我们声明了两个int?类型的变量a和b。a的值为10,而b的值
                为null。使用HasValue属性可以判断一个int?类型的变量是否为null,如果不
                为null,使用Value属性可以获取该变量的值。在上面的代码中,我们使用if
                语句判断a和b是否为空,并输出相应的值或消息。
                
                注意,不能直接对int?类型的变量进行算术运算或其他操作,因为它们可能包
                含null值。如果想要对int?类型的变量进行算术运算或其他操作,我们需要先
                判断变量是否为null,再进行相关的操作。

                private static void Main(string[] args)
                {
                    int? c = 5; int? d = null;

                    int result1 = c ?? 0;
                    int result2 = d ?? 0;

                    Console.WriteLine(result1);  // 输出 5
                    Console.WriteLine(result2);  // 输出 0

                    Console.ReadKey();
                }


                在上面的代码中,我们使用了空合并运算符(??)操作符,将c和d转换为普通的
                int类型。如果c或d为null,则返回默认值0。之后,我们输出了转换后的结果。
                
                
            ??运算符是空合并运算符
                用于指定默认值。它用于判断一个表达式是否为null,如果为null,则返回指
                定的默认值,否则返回该表达式的值。

                示例:

                int? a = null;
                int b = a ?? 0;


                上面声明了一个可空整型变量a并将其赋值为null,之后使用??运算符判断a
                是否为null。由于a为null,所以返回默认值0,并将该值赋给整型变量b。
                最终,b的值为0。

                需要注意的是,??运算符不仅可以用于可空类型,也可以用于非空类型。
                对于非空类型,当表达式的值为null时,该运算符会返回指定的默认值,否
                则返回该表达式的值。

                下面是一个示例,演示如何使用??运算符指定默认值:

                string str1 = null;
                string str2 = str1 ?? "default value";

                Console.WriteLine(str2);  // 输出 "default value"
                在上面的代码中,我们定义了一个字符串变量str1并将其赋值为null,然后
                使用??运算符指定默认值为字符串"default value"。由于str1为null,所
                以返回默认值"default value"并将其赋给字符串变量str2。最终,输出字
                符串变量str2的值,得到结果为"default value"。

                这就是使用??运算符的基本示例。通过使用??运算符,我们可以指定默认
                值,避免空引用异常,并增强程序的鲁棒性和可读性。
                
                

                int? length = input?.Length ?? 0;


                int?类型是可空的整型;?.运算符是空值安全访问运算符,用于防止空引用异常;
                ??运算符是空合并运算符,用于提供默认值。

                因此,int? length = input?.Length ?? 0;这行代码的含义如下:

                首先,判断input是否为null。如果为null,则input?.Length计算为null。
                如果input不为null,则计算input.Length的值,并将计算结果赋给length。
                如果在步骤1和步骤2中input.Length计算的结果为null,则使用默认值0。
                简单来说,这行代码的作用是:获取input字符串的长度,如果input为null,
                则返回0。其中,int?类型是为了处理input为空的情况,?.运算符是为了判
                断input是否为空,??运算符是为了指定默认值。                需要注意的是,?.运算符和??运算符都是从左往右进行计算,因此这行代码
                的执行顺序是从左往右依次计算的。
            
            
            
    3、细解
        
        (1)上面中的struct表示的就是值类型

        public class MyClass
        {
            public static void MyMethod<T>(T argument) where T : struct
            {
                Console.WriteLine($"{argument.GetType().Name} is a value type.");
            }
        }

        internal class Program
        {
            private static void Main()
            {
                int i = 10;
                MyClass.MyMethod(i); // 输出: Int32 is a value type.
                string s = "foo";
                MyClass.MyMethod(s); // 编译错误:string 不是值类型

                Console.ReadKey();
            }
        }


        
        
        
        (2)上面class与class?的用法。class表示是引用,后面无?表示该引用不能为null

        internal class A

        { public override string ToString() => "A"; }

        internal interface IB
        { }

        internal delegate string MyDelegate();

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                MyClass<string> c1 = new MyClass<string>(); // string可用于引用类型
                c1.Process("hello");// 输出:hello

                MyClass<A> c2 = new MyClass<A>();  //class A可用于引用类型
                c2.Process(new A()); // 输出:Object: A

                MyClass<IB> c3 = new MyClass<IB>();
                //c3.Process(new A()); // 编译错误:A 类型不满足 IB 接口约束

                MyClass<MyDelegate> c4 = new MyClass<MyDelegate>();
                c4.Process(() => "test"); // 输出:Object: MyDelegate

                Console.ReadKey();
            }
        }

        public class MyClass<T> where T : class
        {
            public void Process(T obj)
            {
                Console.WriteLine($"Object: {obj.ToString()}");
            }
        }


        
        说明:string是引用类型,一种特殊的引用类型;
            class A是引用类型;
            interface IB是接口,是抽象类型,不是引用类型;
            MyDelegate是委托,是引用类型。
            
        注意:委托类型是引用类型,尽管它在某些方面类似于值类型(如不可变性等),
                但是它实际上是引用类型。测试代码:

        internal class Program
        {
            public delegate void MyDelegate(int value);

            private static void Main(string[] args)
            {
                MyDelegate handler = MyMethod;
                Console.WriteLine(handler.GetType().IsValueType);//False
                Console.ReadKey();
            }

            private static void MyMethod(int value)
            {
                Console.WriteLine($"Value: {value}");
            }
        }


        上面表示委托不是值类型(False)
        
        约束中class是非空引用,意味着你不能将 null 传递给此类型的泛型参数。

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                // 使用 MyList<T> 时必须传递一个非空的引用类型作为 T 的参数
                var myList = new MyList<string>(); // 正确
                var myList2 = new MyList<int>(); // 错误:int 不是引用类型
                var myList3 = new MyList<string?>();//错误,string?是可空的引用类型
            }
        }

        public class MyList<T> where T : class  //非空的引用类型约束
        {
        }


        
        而 where T : class? 是一种可空引用类型约束,表示类型参数可以是引用类型,
        也可以是 null。如果你需要在某些情况下为类型参数传递 null 值,可以使用
        这种约束。
        注意:可为null的引用类型只能用于C#8.0以上,也即net core3.X以上,如果要
            测试下面代码不能在net framework框架中。请切换到net core中

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                // 使用 UserRepository<T> 时可以传递 null 作为 T 的参数
                var userRepository = new UserRepository<User>(); // 正确
                var userRepository2 = new UserRepository<string>(); // 正确:string 是引用类型
                var userRepository3 = new UserRepository<int>(); // 错误:int 不是引用类型

                Console.ReadKey();
            }
        }

        public class User
        { }

        public class UserRepository<T> where T : class?
        {
            public T? GetById(int id)
            {
                // ...
                return null;
            }
        }


        
        
        (3)notnull约束,即不能为空,比如值类型。引用类型中有可能为空,所以要注意。
            注意:notnull只能在C#8.0以上版本中使用

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                MyClass<string> obj1 = new MyClass<string>();
                obj1.MyMethod("Hello"); // 错误,因为 string 可以为 null

                MyClass<int> obj2 = new MyClass<int>();
                obj2.MyMethod(123); // 正确,因为 int 不能为 null

                Console.ReadKey();
                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class MyClass<T> where T : notnull
        {
            public void MyMethod(T value)
            {
                // 在这里可以使用 value 参数,因为 T 必须是 notnull 类型
                Console.WriteLine(value.ToString());
            }
        }


        
        
        (4)new()约束指定必须有一个无参的公共构造函数。
            这样可以允许泛型类型创建出新的实例,并在使用这些实例之前进行初始化

            public class MyClass<T> where T : new()
            {
                public void Process()
                {
                    T obj = new T();
                    // TODO: 对 obj 进行操作
                }
            }

            internal class MyClassWithoutConstructor
            { }

            internal class MyClassWithConstructor
            {
                public MyClassWithConstructor(int value)
                { }
            }

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    // MyClassWithoutConstructor 满足约束,可以使用
                    var c1 = new MyClass<MyClassWithoutConstructor>();

                    // MyClassWithConstructor 不满足约束,编译错误
                    //var c2 = new MyClass<MyClassWithConstructor>();// 编译错误
                }
            }


            因为泛型中要用到一个无参的构造函数,若没有该函数则出错,故要进行约束
            
        
        (5)<基类名>指定基类约束,要求泛型类型参数必须是指定基类的派生类。
            T必须是基类或接口.

            internal class Animal
            {
                public virtual void Speak()
                { Console.WriteLine("Animal"); }
            }

            internal class Dog : Animal
            {
                public override void Speak()
                { Console.WriteLine("Woof!"); }
            }

            internal class Cat : Animal
            {
                public override void Speak()
                { Console.WriteLine("Meow!"); }
            }

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    Animal animal1 = new Dog();
                    Animal animal2 = new Cat();

                    PrintSpeak(animal1); // 输出 "Woof!"
                    PrintSpeak(animal2); // 输出 "Meow!"
                }

                private static void PrintSpeak<T>(T animal) where T : Animal
                { animal.Speak(); }


            }
            猫狗的基类为动物,指定约束基类为动物。
            
            <base class>与<base class>?的区别在于是否为null,类似上面class与class?
            在不允许T为null时用前者,否则允许为空时,使用后者泛型类型约束。

            public interface IMyInterface
            { }

            public class MyBaseClass
            { }

            public class MyDerivedClass : MyBaseClass, IMyInterface
            { }

            public class MyClass<T> where T : MyBaseClass?
            {
                public bool IsDerivedFromBaseClass(T obj)
                { return obj is MyBaseClass; }

                public bool IsImplementInterface(T obj)
                { return obj is IMyInterface; }
            }

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    var obj1 = new MyClass<MyDerivedClass>();
                    MyDerivedClass derived = new MyDerivedClass();

                    bool result1 = obj1.IsImplementInterface(null); // 正确,因为 T 是 ? 类型的
                    bool result2 = obj1.IsImplementInterface(derived); // 返回 true
                    bool result3 = obj1.IsDerivedFromBaseClass(null); // 正确,因为 T 是 ? 类型的
                    bool result4 = obj1.IsDerivedFromBaseClass(derived); // 返回 true
                }
            }


            这个例子只说明了<base class>?情况,调用两个不同方法。
            

            public class ShapeManager<T> where T : Shape
            { // 方式一:不允许 T 为 null
                private List<T> _shapes = new List<T>();

                public void AddShape(T shape)
                { _shapes.Add(shape); }
            }

            public class ShapeManager<T> where T : Shape?
            { // 方式二:允许 T 为 null
                private List<T> _shapes = new List<T>();

                public void AddShape(T? shape)
                { _shapes.Add(shape); }
            }
        
            或者专门对null情况进行处理:
            public static void PrintAnimal<T>(T animal) where T : Animal
            {// 方式一:不允许 T 为 null
                Console.WriteLine(animal.Name);
            }

            public static void PrintAnimal<T>(T? animal) where T : Animal?
            {// 方式二:允许 T 为 null
                if (animal == null)
                { Console.WriteLine("null"); }
                else
                { Console.WriteLine(animal.Name); }
            }


            
    
        (6)where T:U约束条件表示类型参数 T 必须是指定的类型 U 或其派生类的实例。
            意味着 T 必须是 U 或其派生类的类型,否则编译时将引发错误。
            注意:本约束说明泛型中必须有两个类型T与U。

            internal interface IGenericBase2<T, U> where T : U
            {
                void DoSomething();
            }

            internal class GenericClass : IGenericBase2<GenericClass, object>
            {
                public void DoSomething()
                { // 实现接口方法
                }
            }


            例子中,必须要有两个类型T与U,用where说明了,U必须是T或T的基类。
            
            注意与where T:<base class>的区别。虽然也说明了后面是T或基类,但它只说明
            了其中一个占位符,并没有另一个泛型的出现或者不出现,两者无相互关系。

            internal interface IGenericBase<T> where T : IGenericBase<T>
            {
                void DoSomething();
            }

            internal class DerivedClass : IGenericBase<DerivedClass>
            {
                public void DoSomething()
                {
                    // 实现接口方法
                }
            }   

         
            上例并没有U出现,所以只能指明基类名。
            下面代码需要在不安全中使用。因此
                1.在属性“生成”中设置允许不安全代码。
                2.需要用unsafe指明使用sizeof

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    MyClass<int> myClass1 = new MyClass<int>();
                    MyClass<double> myClass2 = new MyClass<double>();
                    MyClass<MyStruct> myClass3 = new MyClass<MyStruct>();

                    myClass1.PrintSize(); // 4
                    myClass2.PrintSize(); // 8
                    myClass3.PrintSize(); //4(仅一个int类型字段)
                }
            }

            public struct MyStruct
            { public int x; }

            public class MyClass<T> where T : unmanaged
            {
                public void PrintSize()
                {
                    unsafe
                    {
                        int size = sizeof(T);
                        Console.WriteLine($"Size of {typeof(T)} = {size}");
                    }
                }
            }


        
        问题:int与double是非托管类型吗?
            在C#中,unmanaged类型是指满足以下条件的类型:
                基元类型(primitive types),如上所述;
                结构体类型(struct types),其成员也必须是unmanaged类型;
                引用类型(reference types)的指针类型(如IntPtr、UIntPtr);
                泛型类型参数的类型参数必须约束为unmanaged类型。
            因此,int、long等整型均属于unmanaged类型。我们可以在泛型约束中使用
            where T : unmanaged来限制类型参数为unmanaged类型,也可以使用sizeof关
            键字获取这些类型在内存中占用的字节数。
            
            在.NET Framework下,C#中定义的各种数据类型,包括System.Int32,都是CLR所
            管理的托管类,它们都是继承自Object类的。托管类可以享受垃圾回收、自动内
            存管理等由CLR提供的服务,但同时也存在一些性能损失。
            
            在C#中有一些类型比较特殊,在一些情况下会将它们映射为非托管类型,例如
            int、long这些整数类型,以及double、float等浮点数类型。这些类型被映射之
            后,就可以直接在本机代码中使用,而无需进行类似于装箱和拆箱这样的操作,
            从而提高了程序的执行效率。
            
            但是需要注意的是,这些类型在C#中仅仅是一个语法上的特殊处理,它们在内
            存中仍然是通过CLR进行管理的托管对象。
            
            System.Int32属于托管类,而非非托管类。
        
        
        (7)where T:default主要用于获取缺省值,比如值类型缺省0,布尔false,引用null
            只用于一些特殊情况,如获取默认值、创建泛型类型实例等。一般情况下,更常
            使用其他的类型约束,如where T : class、where T : struct、

            where T : new()等。
            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    MyGenericClass<int> myInt = new MyGenericClass<int>();
                    int intVal = myInt.DefaultValue(); // 返回0

                    MyGenericClass<string> myStr = new MyGenericClass<string>();
                    string strVal = myStr.DefaultValue(); // 返回null

                    Console.ReadKey();
                }
            }

            public class MyGenericClass<T> where T : default
            {
                public T DefaultValue()
                {
                    return default(T);
                }
            }


        
        
        (8) 多个约束时用逗号隔开,new()始终在最后。

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    MyClass<int, Stream, int, FileStream, Person, int, int> m = new MyClass<int, Stream, int, FileStream, Person, int, int>();
                    m[0] = 100;

                    Console.ReadKey();
                }
            }

            internal class MyClass<T, K, V, W, X, Y, Z>
                where T : struct       //值
                where K : class        //引用
                where V : IComparable //接口
                where W : K          //W为K或K的子类
                where X : class, new()//多约束用逗号隔开
            {
                private T[] _data = new T[5];

                public T this[int index]
                {
                    get { return _data[index]; }
                    set { _data[index] = value; }
                }
            }

            internal class Person
            {
                public string Name { get; set; }
            }


        
    
        (9)泛型类、泛型方法、泛型接口、泛型委托。
            前三者都学了,后面简单说明一下泛型委托:
            
            委托是一个可用于封装方法的类型,而泛型委托则可以用于封装泛型方法。
            泛型委托定义时可以指定泛型参数,使得委托类型能够适应不同类型的参数传递。
            
            泛型委托示例,MyGenericDelegate 为泛型委托类型:

            public delegate T MyGenericDelegate<T>(T x, T y);

            public static class Calculator
            {
                public static int Add(int x, int y)
                {
                    return x + y;
                }

                public static double Multiply(double x, double y)
                {
                    return x * y;
                }
            }

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    MyGenericDelegate<int> intDelegate = Calculator.Add;
                    MyGenericDelegate<double> doubleDelegate = Calculator.Multiply;

                    int intResult = intDelegate(3, 4);
                    Console.WriteLine("Add result: " + intResult);

                    double doubleResult = doubleDelegate(2.5, 3.2);
                    Console.WriteLine("Multiply result: " + doubleResult);

                    Console.ReadKey();
                }
            }     

   

 
        
五、foreach循环-枚举器


    1、为什么可以用foreach进行枚举集合或者数组中的元素呢?
    
        因为foreach只是一个简单的傀儡,它能枚举元素,真正起作用的是里面的一个叫
        GetEnumerator枚举器的东西。
    
        只要有枚举器的方法,那么foreach就能起作用、进行枚举元素。
        
    2、注意观查下面:
    

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                int[] n = new int[] { 1, 3, 5, 7 };
                foreach (var item in n)
                {
                    Console.WriteLine(item + ",");
                }
                Console.WriteLine("=============");

                ArrayList al = new ArrayList() { "a", "b", "c", "d" };
                foreach (var item in al)
                {
                    Console.WriteLine(item + ",");
                }
                Console.WriteLine("=============");

                List<string> list = new List<string>() { "aa", "bb", "cc" };
                foreach (var item in list)

                {
                    Console.WriteLine(item + ",");
                }
                Console.WriteLine("=============");

                Person p = new Person();
                for (int i = 0; i < p.Count; i++)
                {//索引器
                    Console.WriteLine(p[i]);
                }
                Console.WriteLine("=============");

                foreach (var item in p) //出错
                {//P不含GetEnumerator,不能使用foreach
                    Console.WriteLine(item);
                }

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            private int[] _n = new int[] { 11, 22, 33, 44 };

            public int Count
            {
                get { return _n.Length; }
            }

            public int this[int index]
            {
                get { return _n[index]; }
            }
        }       

 
        上面最后的Person类中不含GetEnumerator,所以使用foreach出错。
        而前面的int[],ArrayList,List等自带GetEnumerator,故能用foreach
        (按F12查看定义中是否有GetEnumerator)
        
        foreach只是一个简化遍历元素的一个写法,真正起作用的是GetEnumerator。
        
        同样的道理,for是因为里面加了一个叫索引器的东西,才能使用for.
        
        
    3、如何枚举下面中的元素?
    

        internal class Person
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };
        }


        要用foreach枚举,就需要用IEnumerable接口。加入这个接口,并观察里面有什么:

        internal class Person:IEnumerable
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };

            public IEnumerator GetEnumerator()
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }   

     
        发现实现了一个叫GetEnumerator的方法,根据上面知道,这个就是枚举的本质,因此,
        我们删除那个接口IEnumerable,保留这个方法(吃了糖衣,退回炮弹)。

        internal class Person
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };
            
            public IEnumerator GetEnumerator()//返回类型IEnumerator,即枚举器
            {
                throw new NotImplementedException();//a 重点在这里写东西...
            }
        }


        重点是写一个返回类型是枚举器的东西,使用这个枚举器的接口来实现它:
        写上class PersonEnumerator:IEnumerator,按Alt+Shift+F10来实现这个接口,自动完成
        后的代码如下:

        class PersonEnumerator : IEnumerator
        {
            public object Current => throw new NotImplementedException();//当前位置

            public bool MoveNext() //向下移动游标,相当于下一个索引
            {
                throw new NotImplementedException();
            }

            public void Reset() //重置  复位到开始
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }


        上面的代码,就是一个规范动作,它告诉编译器,如何重置,如何移动游标,如何显示
        当前元素,这三个就完成了整个枚举遍历动作,我们无须做任何操作,只需要完成这三
        个基础的动作,编译器就知道该怎么做了。
        
        结论:要foreach就是要有GetEnumerator,GetEnumerator就是返回一个类,这个类只
            需要完成三个基础动作:重置、移动、当前。这样就可以foreach遍历了
        
        三个基础动作,就是把原来的元素传过来,进行操作。最终的这个类(枚举器)就是:

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Person p = new Person();

                foreach (var item in p)
                { Console.WriteLine(item); }

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };

            public IEnumerator GetEnumerator()
            { return new PersonEnumerator(this.Friends); }
        }

        internal class PersonEnumerator : IEnumerator
        {
            private string[] _friends;
            private int _index = -1;//初始位置

            public PersonEnumerator(string[] s)
            { _friends = s; }

            public object Current
            {
                get
                {
                    if (_index == -1 || _index >= _friends.Length)
                        throw new InvalidOperationException();
                    return _friends[_index];
                }
            }

            public bool MoveNext()
            { return ++_index < _friends.Length; }

            public void Reset()
            { _index = -1; }
        }


        问题:上面foreach (var item in p)中var推断后,为什么item是object类型??
        答:var已经推断出来了,它是根据枚举器中的public object Current里面来
        判断的,因为它已经指明了返回是object,故它只能推断成object.
        
            同理Hashtable,Dictionary等里面的Current类型也将决定var推断出的
        类型。
        
        问题:public object Current返回类型只能是object吗?
        答:是的,只要是IEnumerator接口,它的标准写法就是必须是object,虽然其它
        返回类型写法也可以,但不能实现IEnumerator接口(将报错)。
        
        
        有了foreach,编译器会自动调用上面三个功能,而不是下面这种:

        private static void Main(string[] args)
        {
            Person p = new Person();

            //foreach (var item in p)
            //{ Console.WriteLine(item); }

            IEnumerator etor = p.GetEnumerator();
            while (etor.MoveNext())
            {
                Console.WriteLine(etor.Current);
            }
            //若还要第二次遍历上面,还得复位
            etor.Reset();
            while (etor.MoveNext())
            {
                Console.WriteLine(etor.Current);
            }

            Console.ReadKey();
        }


        还有一步一步地控制,同时还得注意复位,有了foreach,只要三个功能齐全,
        那么就会自动遍历,自动复位,不会出繁杂。
        
        观察上面编译情况
      

 


        实际也是用三个基础功能。
        
        
        上面是标准写法,写出一个枚举器的类,参数由原来的类传到枚举器中。
        当然也可以把类本身也当作一个枚举器,只要它也实现了枚举器接口。例如:

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Person p = new Person();

                foreach (var item in p)
                { Console.WriteLine(item); }

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person : IEnumerator
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };
            private int _index = -1;//初始位置

            public IEnumerator GetEnumerator()
            { return this; }

            public object Current
            {
                get
                {
                    if (_index == -1 || _index >= Friends.Length)
                        throw new InvalidOperationException();
                    return Friends[_index];
                }
            }

            public bool MoveNext()
            { return ++_index < Friends.Length; }

            public void Reset()
            { _index = -1; }
        }


        虽然少了些代码,但这不是推荐的写法。
        
        
    4、标准枚举器
    
        标准枚举器(Enumerator)是一种实现了 IEnumerator 接口的对象,它可以遍历
        一组元素。标准枚举器通常用于遍历集合,例如数组、列表或字典等。
        
        标准枚举器实现了 IEnumerator 接口,该接口定义了以下方法:
            MoveNext():将枚举器移到集合的下一个元素,如果成功移动则返回 true,
                        否则返回 false。
            Reset():将枚举器重置到集合的开头。
            Current:获取集合中当前位置的元素。
        
        foreach 循环使用标准枚举器遍历集合中的元素。使用标准枚举器的好处是,
        它提供了一种通用的方式来遍历集合,无论集合的类型如何,遍历方法都是
        一样的。
        
        除了标准枚举器之外,C# 还支持其他类型的枚举器,例如 yield 值枚举器和
        异步枚举器。这些枚举器通常用于处理大型数据集或异步操作等场景。

        private static void Main(string[] args)
        {
            int[] numbers = { 2, 4, 6, 8, 10 };

            // 创建一个标准枚举器
            IEnumerator enumerator = numbers.GetEnumerator();

            // 使用 MoveNext() 方法来遍历所有元素
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                // 使用 Current 属性获取当前元素的值
                int number = (int)enumerator.Current;
                Console.WriteLine(number);
            }

            Console.ReadKey();
        }


        上面用了移动游标来遍历,显示下面再次遍历,不会发生:

        private static void Main(string[] args)
        {
            int[] numbers = { 2, 4, 6, 8, 10 };
            IEnumerator enumerator = numbers.GetEnumerator(); // 创建一个标准枚举器

            while (enumerator.MoveNext()) // 使用 MoveNext() 方法来遍历所有元素
            {
                int number = (int)enumerator.Current; // 使用 Current 属性获取当前元素的值
                Console.WriteLine(number);
            }
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                int number = (int)enumerator.Current;
                Console.WriteLine(number);
            }

            Console.ReadKey();
        }


        因为第二次之前的游标已经到了最末,下次移动时会直接为假而跳出,不会遍历。
        但是,若是foreach则会每次自动遍历前,游标回到最前。故第2次foreach仍会遍历。
        
        
    5、问:for循环实际是利用里面的索引器进行访问,如果没有索引器则无法使用for?
        
        答:这个说法也不太准确。for 循环是一种基于计数器的循环结构,它可以在一个
        指定的范围内循环执行语句块。for 循环的三个语句表达式分别控制了循环的初始
        值、循环条件和循环迭代方式,其中初始值和迭代方式都可以是任何合法的语句,
        不一定是对索引器的访问。

        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }    

    
        上面并没有使用任何索引器,只是使用一个整型变量 i 来控制循环的次数。
        初始值为 0,循环条件为 i 小于 10,循环迭代方式为每次将 i 的值增加 1。
        
        索引器是一种特殊的属性,它定义了一种通过下标(即索引)访问对象内部元素
        的方式。在 C# 中,我们可以使用索引器来访问数组、列表、字典等集合类型中
        的元素。如果一个对象没有定义索引器,它仍然可以在 for 循环中使用,只是
        不能通过索引器访问内部元素而已。
        
        因此,for 循环与索引器并没有必然联系,它们是两个独立的概念。for 循环是
        C# 中最基本的循环结构之一,可以用于控制任何计数器类型的循环,而索引器
        只是一种访问属性的特殊方式。
        
        
    6、问:为什么泛型枚举接口实现时会有两个GetEnumerator?
    
        答:输入class Person : IEnumerable<string>按Alt+Shift+F10进行实现接口,
            会出现下面:

            internal class Person : IEnumerable<string>
            {
                public IEnumerator<string> GetEnumerator()
                {
                    throw new NotImplementedException();
                }

                IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
                {
                    throw new NotImplementedException();
                }
            }   

     
        出现了两个GetEnumerator,是什么原因?
        
        对第一行IEnumerable<string>按F12,可以看到它实现泛型版本的GetEnumerator,
        同时,这个还继承于IEnumerable接口,继续对这个IEnumerable按F12查看定义,
        发现里面就是上面代码中显示实现的的IEnumerable.GetEnumerator
        
        因此泛型版本是继承于原来的IEnumerable,所以会有两个GetEnumerator。
        
        一个是隐式,一个是显式。
        
        因此,只是是泛型枚举接口就必须实现两个接口,缺一不可。
        
        这种方式的好处在于,当一个容器对象支持多种类型元素时,可以实现多个IEnumerator
        接口来支持不同的遍历方式。
            例如,在一个包含不同类型图形的集合中,可以实现一个返回所有图形对象的枚举
        器,另一个返回仅包含矩形的枚举器。在这种情况下,可以用类似上面的技术实现不同
        的 GetEnumerator() 方法来区分这些不同的遍历方式。
        
            注意,对于类内部来说,两个 GetEnumerator() 方法可以使用同名的方法名,因
        为它们的 signatures 是不同的。但是对于类外部使用时,需要根据用到的具体类型来
        调用对应的方法。例如,当 Person 对象被强制转换为 IEnumerator 接口时,需要使
        用 IEnumerable.GetEnumerator() 方法来遍历集合元素,而不能使用泛型的
        GetEnumerator() 方法。
        
        
        
    7、问:使用两个接口,这两个接口中的方法完全一样,如何在类中区别?
    
        答:若这两个方法仅方法名相同,其它不同,即签名不同,则此时会用重载来区分。
            若完全一样,则需要用显示来区分。如下面:

            internal interface IF1
            {
                void Face();
            }

            internal interface IF2
            {
                void Face();
            }

            internal class MyClass : IF1, IF2
            {
                void IF1.Face()
                {
                    Console.WriteLine("IF1的方法");
                }

                void IF2.Face()
                {
                    Console.WriteLine("IF2的方法");
                }
            }

            internal class Program
            {
                private static void Main(string[] args)
                {
                    MyClass mc = new MyClass();

                    ((IF1)mc).Face();
                    ((IF2)mc).Face();

                    Console.ReadKey();
                }
            }


            IF1 和 IF2 接口都定义了一个 Face() 方法。MyClass 类实现了这两个接口,并
        使用显式接口实现语法来实现这两个方法。由于这两个方法具有不同的接口名称和方
        法名称,因此它们是不同的方法,并且在 MyClass 类中可以同时存在.
            
            在调用 MyClass 中的 Face() 方法时,需要显式使用接口名称来调用相应的
        方法,以便区分.
        
            注意,使用这种方式,这两个方法在MyClass类中都是私有的,不能从MyClass类
        的外部访问它们。只能通过显式接口实现语法的方式访问它们,以解决方法重名问题。
            
            
    8、问:为什么foreach只能用于只读的集合或数组?
        
        答:根据前面知识,知道foreach需要枚举器GetEnumerator返回,而枚举器三个功能
        中的一个Current()方法,只有一个Get(可读),而没有Set(可写)。
            因此它只能是只读的。
            
            
    9、yield[jiːld]产生(收益、效益等);
    
        yield return 表达式; (不断产生,直接循环结束)
        yield break;        (中断产生,跳出)
        
        当yield语句所在的方法的返回值为IEnumerable<T>时,表示自动生成一个可选代类型。
        当yield语句所在的方法的返回值为IEnumertor<T>时,表示自动生成一个选代器。
        
        通过yield快速为某类型创建正向与反向选代器。
        
        例1:迭代产生IEnumerable.

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Person p = new Person();
                foreach (var s in p.GetAllObject()) //a 这里var推荐什么类型?
                {
                    Console.WriteLine(s);
                }

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };

            public IEnumerable GetAllObject()
            {
                for (int i = 0; i < Friends.Length; i++)
                {
                    yield return Friends[i];
                }
            }
        }


        yield关键字被用于生成器函数中,用于创建一个迭代器对象,该迭代器可以产出一
        系列值。当迭代器每次迭代时,yield语句会生成一个值,返回给调用方。同时,生
        成器函数的当前执行状态也会被保存下来,以便在下一次迭代时恢复执行。yield关
        键字能够帮助简化迭代器的实现,使得在不需要一次性计算出所有值的情况下,能
        够按需产生序列中的下一个值。
        
        因此,上面代码使用 foreach 循环来迭代并显示序列中的每个元素。在每次循环中,
        foreach 语句会自动迭代到下一个序列元素,直到序列中的所有元素都被枚举完毕。
        
        通过这种方式,我们可以使用一个非常简单的函数来创建一个可迭代的序列,而不必
        写更加复杂的代码来维护序列的状态和生成下一个元素。
        
        反编译上面:
        

 


        可以看到实际上使用yield return后产生了一个sealed class,它自己有枚举接口,
        枚举器,current类型为object(故上面的a处var推荐为object),同时也还有基础
        的三个功能。
        
        例2:换一种写法,用枚举器

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Person p = new Person();
                foreach (var s in p) //b  这里var推荐是什么类型?
                {
                    Console.WriteLine(s);
                }

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            private string[] Friends = new string[] { "雍正", "康熙", "乾隆", "李世明" };

            public IEnumerator GetEnumerator()
            {
                for (int i = 0; i < Friends.Length; i++)
                {
                    yield return Friends[i];
                }
            }
        }


        这个是用yield来产生枚举器。所以foreach也能直接使用。
        
        反编译后:
        

 


        实际上也是生成一个自身就是枚举器的密封类,current也是object。
        
        结论:foreach要运行就必须要有GetEnumerator()方法.
            例2中p中直接就有GetEnumerator(),所以直接在foreach中用p.
            而例1中的foreach不能直接使用p,因为Person中没有GetEnumerator()方法.
        它进行了变化,用GetAllObject()方法,返回了IEnumerable类型,同时根据前面
        的反编译,这个返回的类型自身还是枚举器(还包括泛型版本),所以这个方法
        是可以用在foreach中的。故例1中foreach用的是p.GetAllObject().
        
        
    10、问:yield在迭代时内部是怎么操作的?
        
        答:看一下yield break的情况。类型于while中的contiue与break。

        private static void Main(string[] args)
        {
            foreach (var arg in GetElem())
            {
                Console.WriteLine(arg);
            }

            Console.ReadKey();
        }

        private static IEnumerable<int> GetElem()
        {
            int i = 0;
            while (true)
            {
                if (i > 10)
                {
                    yield break;//跳出
                }
                else
                {
                    i++;        //a
                    yield return i;//b
                }
            }
        }


        当i>10时自动跳出。因此返回的集合就是1-11.
        
        它内部怎么操作的呢?
        如果把上面a句放在b句后面,返回的集合又是什么呢?
        
        在使用 yield return 的迭代器函数中,当执行到 yield return 时,函数会返回当
        前的值,然后暂停执行并保存函数的当前状态。当下一次迭代开始时,函数会从之前
        保存的状态继续执行,直到遇到下一个 yield return 的位置,然后又再次将函数的
        状态保存,并返回值。
        
        当执行 yield return i; 时,函数会返回 i 的当前值,然后暂停并保存其状态。当
        再次迭代时,函数会从保存的状态继续执行,执行 i++ 语句将i 的值增加 1。由于 
        foreach 循环仍在访问迭代器,因此函数必须等到下一次foreach 迭代开始时,才会
        再次执行 yield return 返回下一个值。
        
        i++ 的作用与普通的函数相同,每次迭代时都会将 i 的值增加 1。而在迭代器中,
        返回值的行为与普通函数不同,因为函数会将状态保存,等待下一次迭代开始时再
        次执行。
        
        因此,若调整到b后,最先执行yield return 0,显示0.然后继续回到迭代中,使用保
        存好的i=0,并i++为1,接下来yield return 1,再次回到main中的foreach。然后又到
        GetElem()中使用保存好的i=1,再i++为2,....如此循环
            
            到i=11时,就会跳出。结果为0-10.
        
        
    11、反向迭代
        
        与正向迭代器类似,只是多了一个从后向前返回值的过程。

        private static void Main(string[] args)
        {
            foreach (var arg in ReverseString("HelloWorld"))
            {
                Console.WriteLine(arg);
            }

            List<char> list = ReverseString("China").ToList();
            Console.WriteLine(list.ToArray());

            Console.ReadKey();
        }

        private static IEnumerable<char> ReverseString(string str)
        {
            for (int i = str.Length - 1; i >= 0; i--)
            {
                yield return str[i];
            }
        }


        上面定义了一个名为 ReverseString 的迭代器函数,它需要一个字符串作为输入。
        在这个迭代器函数中,从字符串的末尾开始,逐个返回字符串中的每一个字符。
        具体来说,我们使用 for 循环来迭代字符串中的每一个字符,然后使用 yield 
        return 语句将字符逆序返回。在 for 循环执行完毕后,迭代器函数也就结束了。
        
        在迭代器函数中,由于使用了 yield return,因此在每次返回一个字符后,函
        数就会暂停并保存当前的状态。然后,当下一次迭代开始时,函数会从之前保存
        的状态继续执行,并依次返回字符串中的后续字符。最终的结果就是一个反向输
        出字符串中所有字符的迭代器。
        
        当使用这个迭代器进行迭代时,我们可以调用 foreach 循环来逐一输出迭代结果
        或者先使用 ToList() 方法将该 IEnumerable<char> 类型的迭代器转换成集合后
        再输出。
        
        后面使用 ToList() 方法可以将一个 IEnumerable 序列转换为 List<T>,以便
        在使用迭代器函数的同时也能充分利用常规的列表操作。
        
        迭代器函数 ReverseString() 的执行结果使用 ToList() 方法转换成 List<char> 
        类型的集合。并再次转为数组进行输出。
        
        注意,使用 ToList() 方法会将整个迭代器的执行结果一次性计算出来,并保存
        在集合中,因此如果迭代器函数的数据量非常大,可能会导致程序的内存占用非
        常高。在这种情况下,可以考虑使用其他的集合类型,如 LinkedList 或 Queue,
        以使内存占用更加可控。
        
        
    12、问:枚举器与迭代器的区别是什么?
        
        答:迭代器和枚举器都是用于遍历集合类的代码块,它们的功能极其相似。
        
        区别在于迭代器是通过 yield return 语句来实现的
        而枚举器则实现了特定的接口并提供 Current 和 MoveNext 方法。
        

        private static void Main(string[] args)
        {
            foreach (int i in GetSomeIntegers())// 使用迭代器遍历
            { Console.Write("{0} ", i); }

            // 使用枚举器遍历
            SomeIntegers someIntegers = new SomeIntegers();
            IEnumerator<int> enumerator = someIntegers.GetEnumerator();
            while (enumerator.MoveNext())
            { Console.Write("{0} ", enumerator.Current); }

            Console.ReadKey();
        }

        private static IEnumerable<int> GetSomeIntegers()
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                yield return i;//该迭代器能够返回一组整数。
            }
        }

        public class SomeIntegers : IEnumerable<int>
        {
            private int[] numbers = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

            public IEnumerator<int> GetEnumerator()
            { return new Enumerator(numbers); }

            IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
            { return GetEnumerator(); }

            private class Enumerator : IEnumerator<int> //内部类
            {
                private int[] numbers;
                private int position = -1;

                public Enumerator(int[] numbers)
                { this.numbers = numbers; }

                public int Current
                { get { return numbers[position]; } }

                object IEnumerator.Current //不能省
                { get { return Current; } }

                public void Dispose()
                { }

                public bool MoveNext()
                { position++; return (position < numbers.Length); }

                public void Reset()
                { position = -1; }
            }
        }


        上面两种方式进行遍历时,可以得到相同的遍历结果。
        
        注意,在真正的开发中,为了代码的易读性和简洁性,更推荐使用迭代器而不是枚举器。
        
        
    13、迭代器yield return返回的类型,只能是IEnumerable或IEnumerable<T>两种吗?
        
        答:使用 yield return 语句实现的迭代器,其返回类型只能是 IEnumerable 或 
        IEnumerable<T> 类型中的一种。
        
        这是因为使用 yield return 实现的迭代器实际上是一个 yield 状态机,它在执行过
        程中会一步一步地返回值,通过 yield return 的方式将这些值传递给调用方,然后
        暂停执行等待下一次调用。由于每次调用只会返回一个值,因此返回类型必须是可枚
        举的
,而 IEnumerable 或 IEnumerable<T> 正好满足这一点。瞌睡来了正好有枕头。
        
        注意,尽管迭代器实现了 IEnumerable 或 IEnumerable<T> 接口,但返回类型并不
        一定要显式地声明为这两种接口,可以使用类似于 yield return 的隐式类型推断。

        private static void Main(string[] args)
        {
            foreach (var i in GetSomeValues())
            { Console.Write(i); }

            Console.ReadKey();
        }

        private static IEnumerable GetSomeValues()
        {
            yield return "Hello";//a
            yield return "World";//b
            yield return "!";//c
        }


        上面返回类型未显式地声明为 IEnumerable 或 IEnumerable<T>,但是由于使用了 
        yield return 语句,编译器会将其自动推断为 IEnumerable。这种隐式类型推断
        可以使代码更加简洁易读。
        
        注意,迭代器的返回类型如果是IEnumerable,那么返回的元素类型默认为object。
        如果需要返回指定类型的元素,必须将返回类型显式声明为 IEnumerable<T>。
        
        提示:分别在上面a,b,c三处下断点,执行时,会依次在三者中断,已经执行过的下
        一次不会再进行执行(中断)。因为这个执行“状态”,函数自动保存并跳过。
        
        迭代器返回类型的推断方式,通常用于返回简单的类型,如字符串、整数等。

        private static void Main(string[] args)
        {
            foreach (var i in GetNumbers())//var自动与IEnumerable<int>匹配
            { Console.Write(i); }

            Console.ReadKey();
        }

        public static IEnumerable<int> GetNumbers()
        {
            yield return 1;//yield自动推断与IEnumerable<int>匹配
            yield return 2;
            yield return 3;
        }


        由于函数的返回类型是 IEnumerable<int>,并且使用了 yield return 语句返回了
        整数,因此编译器会自动推断出这个函数的返回类型必须是 IEnumerable<int>。
        
        更改上例的迭代器为集合:

        public static IEnumerable<int> GetNumbers()
        {
            return new List<int>() { 1, 2, 3 };
        }


        上面直接使用了 return 语句返回了一个整数列表,这样函数的返回类型就明确地
        指定为了 IEnumerable<int>。
        
        注意,即使使用了 List<int> 类型,但由于它实现了 IEnumerable<int> 接口,
        因此函数的返回类型依然是 IEnumerable<int>。(按F12可查看情况)
        
        注意,虽然使用类型推断可以让代码更加简洁,但有时也会导致一些问题,例如不正
        确的类型推断、性能问题等。因此,在选择使用类型推断时,应该理性权衡其利弊。
        
        
    14、作业:写一个Person类,根据前面两种迭代方式进行枚举。

        internal class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Person p = new Person();
                foreach (var arg in p)
                {
                    Console.WriteLine(arg);
                }

                foreach (var arg in p.GetAll())
                {
                    Console.WriteLine(arg);
                }

                IEnumerable obj = p.GetAll();
                foreach (var arg in obj)
                {
                    Console.WriteLine(arg);
                }

                Console.ReadKey();
            }
        }

        internal class Person
        {
            private int[] _age = new int[] { 11, 12, 13, 14, 15 };

            public IEnumerator GetEnumerator()
            {
                for (int i = 0; i < _age.Length; i++)
                {
                    yield return _age[i];
                }
            }

            public IEnumerable<int> GetAll()
            {
                for (int i = 0; i < _age.Length; i++)
                {
                    yield return _age[i];
                }
            }
        }


七、文件操作


    1、File类:提供用于创建、复制、删除、移动和打开单一文件的静态方法,
                并协助创建 FileStream 对象。
                
                
        Directory类:公开用于通过目录和子目录进行创建、移动和枚举的静态方法。 
                    此类不能被继承。
                    
            System.IO.DirectoryInfo CreateDirectory (string path);
                在指定路径中创建所有目录和子目录,除非它们已经存在。因此不会覆盖
            
            void Delete(string path,bool recursive) 
                删除目录,recursive表示是否递归删除,如果recursive为false则只能
                删除空目录.
                Delete(String)只能删除空目录,否则异常。
                
                警告:此删除不会提示,在回收站也不会有。
                

                private static void Main(string[] args)
                {
                    for (int i = 0; i < 5; i++)
                    {
                        Directory.CreateDirectory(@"E:\" + i);
                    }
                    File.Create(@"E:\1\1.txt");
                    for (int i = 0; i < 5; i++)
                    {
                        Directory.Delete(@"E:\" + i, true);//子目录有文件,参数true
                    }
                    Console.ReadKey();
                }


                问:上面看似正确,但实际中老是报错,什么原因?
                答:上面虽然用了true避免了子目录有文件的常见错误。但是:
                    File.Create操作时,系统会分配一个文件句柄给这个文件,而这个文件
                    句柄会一直存在,直到该文件被关闭或者程序退出。所以,当你试图删
                    除这个子目录时,系统会提示“正在使用”,因为文件句柄仍然在使用中。
                    
                    解决方法:
                    (1)在使用完文件后,显式地关闭文件句柄,以释放文件句柄。
                    (2)等待一段时间,直到文件句柄自动关闭或超时。
                    (3)使用“using”语句,在文件操作完毕后自动关闭文件句柄。
                    
                    提示:File.Create()返回的是FileStream类型
                    
                    例:用using

                    using (FileStream fs = File.Create(@"E:\1\1.txt"))
                    {
                        // 执行文件操作
                    }


                    
                    例:显式关闭

                    FileStream fs = null;
                    try
                    {
                        fs = File.Create(@"E:\1\1.txt");
                        // 执行文件操作...
                    }
                    finally
                    {
                        if (fs != null)
                        {
                            fs.Close(); // 显式关闭文件句柄
                        }
                    }


                
                
            bool Exists(string path) 判断目录是否存在
            
            string[] GetDirectories(string path) 得到一个目录下的子目录
            
            string[] GetDirectories(string path, string searchPattem, 
                                                SearchOption searchoption) 
                通配符查找自录下的子目录,可以搜索到隐藏文件。
                最后一个选项可指明是当前目录下的子目录,还是所有子目录。

                string sourcePath = @"E:\Look";
                if (Directory.Exists(sourcePath))
                {
                    string[] files = Directory.GetDirectories(sourcePath, "*.*", SearchOption.AllDirectories);
                    foreach (string file in files)
                    {
                        Console.WriteLine(file);
                    }
                }


                
                
                
            static string[] GetFiles(string path) 得到一个目录下的文件
            
            string[] GetFiles(string path, string searchPattern, 
                                                SearchOptionsearchOption) 
                通配符查找目录下的文件
                
            Directorylnfo GetParent(string path) 得到目录的父目录。
                已经是驱动器根目录,则返回null.
            
            move() //移动、剪切。只能在同一个磁盘中。目录没有Copy方法。
                        可以使用Move()方法实现重命名。
                
                在不同磁盘移动时会提示出错:

                private static void Main(string[] args)
                {
                    Directory.CreateDirectory(@"E:\1");
                    FileStream fs = File.Create(@"E:\1\good.tmp");
                    fs?.Close();//必须关闭句柄if(fs!=null) fs.close();
                    Directory.Move(@"E:\1", @"F:\1");//报错:源路径和目标路径必须具有相同的根
                    Console.ReadKey();
                }


                解决办法:
                要移动跨驱动器的文件或文件夹,需要使用 Directory.GetFiles 和Copy方
                法来逐个复制文件,然后使用 File.Delete 和 Directory.Delete 方法删
                除原始文件和文件夹。
                
                例:移动到不同驱动器时模板:

                private static void Main(string[] args)
                {
                    string sourcePath = @"E:\1";
                    string destinationPath = @"F:\1";
                    if (Directory.Exists(sourcePath))
                    {
                        string[] files = Directory.GetFiles(sourcePath, "*.*", SearchOption.AllDirectories);
                        foreach (string file in files)
                        {
                            string relativePath = file.Substring(sourcePath.Length);
                            string destinationFile = destinationPath + relativePath;

                            Directory.CreateDirectory(Path.GetDirectoryName(destinationFile));
                            File.Copy(file, destinationFile, true);
                        }
                        Directory.Delete(sourcePath, true);
                    }

                    Console.ReadKey();
                }


                
                上面目标文件夹,更改成其它名字,就起到更名作用。
                在同一驱动器,直接用move就可以实现更名。
                
                注意:上面实际一直操作的是文件File,如果是操作目录Directory,那么
                    用Directory.GetDirectories()
                    
    
    2、DirectoryInfo类:公开用于创建、移动和枚举目录和子目录的实例方法。 
                        此类不能被继承。用来描述一个文件夹对象。
                        获取指定目录下的所有目录时,返回DirectoryInfo数组。
            DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(directoryPath);
            DirectoryInfo[] subDirectories = directoryInfo.GetDirectories("test*");//通配符
        
        
        FileInfo类:提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的属性和实例方法,
                    并且帮助创建 FileStream 对象。 此类不能被继承。
                    用来描述一个文件对象。
                    获取指定目录下的所有文件时,返回一个FileInfo数组。

            DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(directoryPath);
            FileInfo[] files = directoryInfo.GetFiles("*.*");      

             
                    
                    
    
    3、问:File类与FileInfo的区别是什么?
        
        答:File类是静态类,FileInfo是实例类.
        
            两者提供了对文件的访问和操作,若只需要进行文件操作,如读写、复制、删
            除等,可以使用 File 类的静态方法;如果需要对文件进行更多的操作,如获
            取文件信息、操作文件属性等,则可以使用 FileInfo 类。

            //File类的操作
            string[] lines = File.ReadAllLines("file.txt");// 读取文件所有行
            File.AppendAllText("file.txt", "new line"); // 追加文本到文件末尾
            File.Copy("source.txt", "dest.txt"); // 复制文件
            File.Delete("file.txt"); // 删除文件

            //FileInfo类的操作
            FileInfo fileInfo = new FileInfo("file.txt"); // 创建一个 FileInfo对象
            if (fileInfo.Exists)// 检查文件是否存在
            {
                DateTime creationTime = fileInfo.CreationTime;//获取文件创建时间
                long fileSize = fileInfo.Length; // 获取文件大小
                string[] lines = File.ReadAllLines(fileInfo.FullName);//读取文件所有行
                fileInfo.Delete();// 删除文件
            }


        
    4、问:Directory类与DirectoryInfo类的区别是什么?
    
        答:同上面一样,Directory是静态类,DirectoryInfo是实例级别的类。
            
            两者都提供了操作目录的方法和属性,若只需要进行目录操作,如创建、删除、
            移动等,可以使用 Directory 类的静态方法;如果需要对目录进行更多的操作,
            如获取目录信息、操作目录属性等,则可以使用 DirectoryInfo 类。

            //Directory类的操作
            Directory.CreateDirectory("directory");// 创建目录
            Directory.Delete("directory");// 删除目录
            Directory.Move("source", "dest");// 移动目录
            bool exists = Directory.Exists("directory");// 判断目录是否存在

            //DirectoryInfo类的操作
            DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo("directory");//创建一个 DirectoryInfo 对象
            DateTime creationTime = directoryInfo.CreationTime;//获取目录创建时间
            FileInfo[] files = directoryInfo.GetFiles(); //获取所有文件
            directoryInfo.Delete(); // 删除目录


        
    
    5、Path类:
        
        对文件或目录的路径进行操作(很方便),实际操作的是字符串。
    
        目录和文件操作的命名控件System.IO
        

        string p = @"D:\Program Files\Fiddler\license.txt";
        Console.WriteLine(Path.GetFileName(p));
        Console.WriteLine(Path.GetExtension(p));
        Console.WriteLine(Path.GetFileNameWithoutExtension(p));
        Console.WriteLine(Path.GetDirectoryName(p));
        Console.WriteLine(Path.ChangeExtension(p, "dll"));//有点无点皆可


        
        
        string ChangeExtension(string path, string extension)
            修改文件的后缀,"修改"支持字符串层面的,没有真的给文件改名。例:
            string s = Path.ChangeExtension(@"C:\empiF3.png","jpg")
            
        string Combine(string path1, string path2)
            将两个路径合成一个路径,比用+好,可以方便解决不加料线的问题,自动处理
            路径分隔符的问题。
            string s = Path.Combine(@'c:\temp","a.jpg")
            前提是,两个路径都就应是合法的路径。

            string s1 = @"c:\abc\x\y";
            string s2 = @"hello.txt";
            Console.WriteLine(s1 + s2);
            Console.WriteLine(Path.Combine(s1, s2));//有或无\会自动判断添加


            
            
        string GetDirectoryName(string path)
            得到文件的路径名。Path.GetDirectoryName(@"c:\templa.jpg")
            
            相对路径:若就在程序同一目录,前面无需用路径,直接引用文件名即可操作。

            string s = "1.txt";
            Console.WriteLine(File.ReadAllText(s));//程序当前目录
            Console.WriteLine(Path.GetFullPath(s));
            
            string s = @"c:\x\y\1.txt";//同目录下另一个文件路径的取法
            Console.WriteLine(Path.Combine(Path.GetDirectoryName(s), "2.txt"));    

        
            
        string GetExtension(string path)  得到文件的扩展名(包括点号),无则返回Empty.
        
        string GetFileName(string path)  得到文件路径的文件名部分
        
        string GetFileNameWithoutExtension(string path) 得到去除扩展名的文件名
        
        string GetFullPath(string path) 得到文件的全路径.可以根据相对路径获得绝对路径.
        
        string GetTempPath() 得到临时文件夹的路径
            该方法法返回操作系统指定的临时文件夹的路径,通常为 %TEMP% 环境变量指定的
            路径。
            在 Windows 操作系统中,%TEMP% 环境变量指向的是当前用户的临时文件夹路径,
            而该路径又默认为 C:\Users\{Username}\AppData\Local\Temp。因此,临时文件
            夹的路径并不是固定的,而是会随着操作系统和当前用户的不同而发生变化。
            
            除了Path.GetTempPath方法以外,也可以使用Path.GetTempFileName方法来创建
            一个唯一且临时的文件名,该方法会在默认的临时文件夹中创建一个文件并返回
            该文件的完整路径。
            
            注意,由于临时文件夹的路径可能随着操作系统或用户的不同而发生变化,因此
            不要将重要文件存储到临时文件夹中,以免造成不必要的损失。
            
            此方法按以下顺序检查环境变量是否存在,并使用找到的第一个路径:
            (1)TMP 环境变量指定的路径。
            (2)TEMP 环境变量指定的路径。
            (3)USERPROFILE 环境变量指定的路径。
            (4)Windows 目录。
    
        string GetTempFileName() 得到一个唯一的临时文件名
            在磁盘上创建一个唯一命名的零字节临时文件,并返回该文件的完整路径
            Console.WriteLine(Path.GetTempFileName());
            结果返回C:\Users\dzwea\AppData\Local\Temp\tmp89E0.tmp
            其中 tmp89E0 是一个以随机字符串为基础的唯一文件名,.tmp 是一个默认的
            文件扩展名。
            
            这样创建的临时文件名有一个非常重要的特点,就是它是唯一的,这可以避免
            因为文件名冲突而导致的一系列问题。在创建了临时文件之后,就可以将需要
            处理的数据写入到该文件中,使用完毕后,记得删除该临时文件以释放磁盘空
            间。可以使用 System.IO.File.Delete 方法来删除临时文件。

            private static void Main(string[] args)
            {
                string tempFilePath = Path.GetTempFileName();
                try
                {
                    // 将需要处理的数据写入到 tempFilePath 中
                    // ...

                    // 处理完毕后,删除临时文件
                    File.Delete(tempFilePath);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    // 异常处理
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                }

                Console.ReadKey();
            }


            注意,使用临时文件时需要确保以完全信任的方式处理其中的内容,以避免潜在
            的安全风险。同时,请勿将重要的数据保存到临时文件中,以免被滥用。
            
        问:GetTempFileName()生成的临时文件名是按什么规律命名的?
        答:Path.GetTempFileName() 方法生成的临时文件名是按照以下规则进行命名:
            (1)临时文件名具有一个唯一的文件名。它是由随机数和计数器组成。
            (2)临时文件名具有一个 .tmp 扩展名。
            (3)临时文件名是在默认的系统临时文件目录中创建的。
            (4)临时文件名的格式为:
                Path.GetTempPath() + "tmp" + Guid.NewGuid().ToString("N") + ".tmp"
                其中:
                Path.GetTempPath() 方法获取默认的临时目录路径
                "tmp" 是文件名的前缀
                Guid.NewGuid().ToString("N") 获取一个新的 GUID 字符串(不含连字符),
                    用于确保文件名的唯一性。
                .tmp 是文件名的后缀
                    
            临时文件名中的计数器是通过添加数字的形式实现的。每当 GetTempFileName 方
            法被调用时,都会对计数器自增。这就确保了 GetTempFileName 生成的文件名是
            唯一的。
            
            注意:由于临时文件名是随机生成的,不能对其格式进行假设或依赖。 文件名可
                能会随着不同操作系统、用户或时间的变化而发生变化,在代码中必须以灵
                活的方式处理。
        
        string GetRandomFileName ()
            返回随机文件夹名或文件名。
            与不同的 GetTempFileName是, GetRandomFileName 不会创建文件。它仅返回一
            个唯一的字符串。

            
            
        
    6、stream类:文件流,抽象类。
    
        FileStream类:文件流,MemoryStream(内存流),Networkstream(网络流)
        streamReader类:快速读取文本文件
        streamWriter类:快速写入文本文件
        GZipstream        
    
    
    
八、TreeView使用
    
    1、TreeView是C#中的一种控件,用于显示层次数据(如文件和文件夹结构、组织结构等)。
        它通常由一个根节点和多个子节点组成,用户可以通过展开和折叠节点来浏览层次数据。

            // 创建TreeView控件
            TreeView treeView1 = new TreeView();
            treeView1.Size = new Size(200, 200);

            // 添加根节点
            TreeNode rootNode = new TreeNode("根节点");
            treeView1.Nodes.Add(rootNode);

            // 添加子节点
            TreeNode childNode1 = new TreeNode("子节点1");
            TreeNode childNode2 = new TreeNode("子节点2");
            rootNode.Nodes.Add(childNode1);
            rootNode.Nodes.Add(childNode2);

            // 设置TreeView控件的显示样式
            treeView1.CheckBoxes = true;
            treeView1.ShowLines = true;
            treeView1.ShowPlusMinus = true;

            // 添加到窗体中
            this.Controls.Add(treeView1);


        上面先创建了一个TreeView控件,然后添加了一个根节点和两个子节点。
        再设置TreeView控件的显示样式(包括是否显示复选框、连线、展开和折叠符号等),
        最后将TreeView控件添加到窗体中。
        
        TreeView控件的各种属性和方法来操作树形结构,例如:

            TreeView.Nodes:获取树形结构的根节点集合;
            TreeNode.Nodes:获取或设置节点的子节点集合;
            TreeNode.Text:获取或设置节点的文本内容;
            TreeNode.Checked:获取或设置节点是否选中;
            TreeView.SelectedNode:获取或设置当前选中的节点;
            TreeView.ExpandAll():展开所有节点;
            TreeView.CollapseAll():折叠所有节点。        
    
    
    2、举例
        例1:form中添加一个treeview控件,按下图增加:
        

 


        
        代码:

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            treeView1.Nodes.Clear();//清空节点
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {//添加根节点
            string nodeName = txtName.Text.Trim();
            TreeNode node = treeView1.Nodes.Add(nodeName);//返回节点类型
        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {//添加子节点
            string nodeName = txtName.Text.Trim();
            TreeNode node = treeView1.SelectedNode;
            if (node != null)
            {
                node.Nodes.Add(nodeName);
            }
            else
            {
                MessageBox.Show("未选中节点!");
            }
        }

        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
        {//显示选中节点文本
            if (treeView1.SelectedNode != null)
            {
                MessageBox.Show(treeView1.SelectedNode.Text);
            }
        }

        private void button5_Click(object sender, EventArgs e)
        {//删除节点
            TreeNode node = treeView1.SelectedNode;
            node?.Remove();
        }

        private void button6_Click(object sender, EventArgs e)
        {//展开节点
            TreeNode node = treeView1.SelectedNode;
            //node?.Expand();//展开当前
            node?.ExpandAll();//展开全部
        }

        private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
        {//折叠节点
            TreeNode node = treeView1.SelectedNode;
            node?.Collapse();
        }

        private void button8_Click(object sender, EventArgs e)
        {//让节点可见,(附带展开到该节点处)
            TreeNode node = treeView1.Nodes[3].Nodes[1].Nodes[0];
            node.EnsureVisible();
            node.BackColor = Color.Red;
        }


        
        例2:新建一个form,添加一个按钮,动态生成控件:

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // 创建TreeView控件
            TreeView treeView1 = new TreeView();
            treeView1.Size = new Size(200, 200);

            // 添加根节点
            TreeNode rootNode = new TreeNode("根节点");
            treeView1.Nodes.Add(rootNode);

            // 添加子节点
            TreeNode childNode1 = new TreeNode("子节点1");
            TreeNode childNode2 = new TreeNode("子节点2");
            rootNode.Nodes.Add(childNode1);
            rootNode.Nodes.Add(childNode2);

            // 设置TreeView控件的显示样式
            treeView1.CheckBoxes = true;
            treeView1.ShowLines = true;
            treeView1.ShowPlusMinus = true;//为假时,通过双击来展开

            // 添加到窗体中
            this.Controls.Add(treeView1);
        }


        
    
    
    3、Tag 标记、标签
        
        TreeView 中的 Node 对象有一个名为 Tag 的属性,它可以用来将自定义对象或数
        据与节点相关联。
        
        通过设置 Node 的 Tag 属性,我们可以将任何对象或数据与节点相关联,这些数
        据或对象可以是一些额外的信息,比如某项任务的编号、排序位置、节点类型等。
        
        Tag 属性的类型是 Object,因此你可以使用任何类型的对象作为其值。例如,
        你可以将一个简单的字符串或数字存储在 Tag 中,也可以将一个对象或自定义类
        型实例作为 Tag 的值。

        private static void Main(string[] args)
        {
            TreeNode node1 = new TreeNode("节点1");// 创建节点并设置其 Tag 属性
            node1.Tag = "这是节点1的 Tag 属性";
            TreeNode node2 = new TreeNode("节点2");
            node2.Tag = new { Name = "节点2自定义对象", Value = 100 };

            TreeView treeView1 = new TreeView();//创建对象
            treeView1.Nodes.Add(node1);// 将节点添加到 TreeView 控件中
            treeView1.Nodes.Add(node2);

            string tag1 = node1.Tag as string;// 获取节点 Tag 属性的值
            Console.WriteLine("node1 的 Tag 属性值为:{0}", tag1);

            //dynamic 类型表示变量的使用和对其成员的引用绕过编译时类型检查。 改为在运行时解析这些操作。
            dynamic tag2 = node2.Tag;
            Console.WriteLine("node2 的 Tag 属性值为:{0},{1}", tag2.Name, tag2.Value);

            Console.ReadKey();
        }


 


    
九、递归


    1、函数执行时,入栈出栈过程是怎样的?
    
        (1)调用函数时,在调用栈中为该函数分配一个栈帧;
        (2)将函数参数的值复制一份到对应的栈帧中;
        (3)将函数调用的返回地址和其他必要数据(如保存的寄存器、局部变量等)压入栈帧中;
        (4)调用函数开始执行,按照语句的顺序执行函数体中的指令;
        (5)如果函数有返回值,将返回值保存到对应的寄存器或栈帧中,并将栈帧出栈,恢复上
            一个函数的状态;
        (6)若函数执行完毕,则将栈帧出栈,恢复上一个函数的状态。    
        

        private static void Main(string[] args)
        {
            int a = 1; int b = 2;
            int sum = Add(a, b);// 调用函数时,将函数参数的值保存在栈帧中

            Console.WriteLine("sum = {0}", sum);
        }

        private static int Add(int x, int y)
        {   // 压入调用函数的返回地址和其他必要数据
            // 初始化函数的栈帧
            // 参数 x 和 y 的值分别保存到栈帧中
            int sum = x + y;

            // 返回结果前,将栈帧出栈,恢复调用函数的状态
            return sum;
        }


        上面调用 Add 函数并将 a 和 b 作为参数传递。在调用函数时,C# 会先在调用栈中
        分配一个栈帧,并将 a 和 b 的值复制一份到栈帧中。函数开始执行后,会按照定
        义在函数体内的指令对参数进行相关的操作,最终得到加法结果 sum,并将其保存
        到栈帧中。返回结果前,函数会将栈帧出栈,恢复上一个函数的状态。
        
        函数的参数和返回值的保存、入栈和出栈过程都是由编译器和操作系统自动处理的,
        程序员只需要关注每个函数的具体实现即可。
        
        问:栈帧是什么?有什么用?
            
        答:在函数调用过程中,每个函数都会有自己的活动记录(Activation Record)或
        栈帧(Stack Frame),存储着函数的参数、局部变量、返回地址等信息,以便在函
        数调用结束后能够恢复之前的状态。可以将栈帧看作是函数在堆栈中的内存区域或
        数据结构。
        
        栈帧通常包括以下几部分:
            (1)函数参数:保存调用函数时传递的参数值;
            (2)返回地址:保存之前调用函数的执行位置;
            (3)局部变量:保存函数内部定义的变量;
            (4)控制信息:保存其他调用该函数所需的控制信息,例如异常处理信息、回调函数等。
            
        在栈中,每个函数的栈帧都是按照 FILO(先进后出)的顺序压入栈中,被调用的函数
        的栈帧先被压入栈中,调用结束后再将其出栈,以便恢复上一个函数的状态。
        
            因此:栈帧主要用于保存函数的现场。
            
            在 C# 中,每个函数在被调用时,会在调用栈中为该函数分配一个栈帧,栈帧
        中保存了该函数执行过程中的所有信息,包括参数、局部变量、返回地址等内容。
        当函数执行完毕后,该函数的栈帧将被弹出,之前被调用的函数的栈帧将被恢复,
        程序将继续执行下去。
        
            栈帧在函数调用过程中发挥了非常关键的作用,它可以保证函数执行过程
        中的数据不会被其他函数或事件干扰,以及复原函数执行过程中的现场。换句
        话说,栈帧主要用于保存函数的现场,确保函数执行的可重入性和可预测性。
        
        注意,栈帧不仅仅用于保存函数执行现场,它同时也保存了函数调用的相关信
        息,如函数参数、返回地址和其他必要数据。这些信息对于一个正常的函数调
        用流程至关重要,缺失或者错误的信息可能会导致程序崩溃或者产生错误的行
        为,因此需要谨慎处理栈帧中的信息。
    
    
    2、递归时入栈出栈的过程是怎么的?
        
        递归调用和普通函数调用的流程是类似的,也需要使用栈来保存程序状态和变量
        值等信息。下面是阶乘递归调用时的入栈和出栈过程,以及涉及的栈帧变化情况。

        int Factorial(int n)
        {
            if (n == 1) // 终止条件
                return 1;

            return n * Factorial(n - 1); // 递归调用
        }     

   
        当调用Factorial(3)时,过程如下:
        (1)初始为栈为空
        (2)调用 Factorial(3) 函数,将该函数的返回地址和参数 n=3 压入栈中;
        (3)进入 Factorial(3) 函数,新建一个栈帧,并在栈中压入该函数的返回地址
            和参数 n=2
        (4)进入 Factorial(2) 函数,新建一个栈帧,并在栈中压入该函数的返回地址

 


        (5)进入 Factorial(1) 函数,满足终止条件,返回值 1 被压入栈中;
    

 


        (6)Factorial(1) 函数出栈,返回值 1 被传递给 Factorial(2)
    

 


        (7)Factorial(2) 函数出栈,返回值 2 被传递给 Factorial(3)
  

 


        (8)Factorial(3) 函数出栈,最终的返回值 6 被传递给调用 Factorial(3) 函数
            的部分。
  

 


        
        通过这个过程我们可以看到:每次调用 Factorial 函数,都会将当前的函数参数
        和返回地址等信息压入一个新的栈帧中,当递归调用结束时,栈顶的栈帧被弹出,
        程序将返回到之前的调用位置,执行后续的语句。
        
        注意,在递归调用的过程中,栈的大小会随着调用深度的增加而增大,因此需要
            合理设置终止条件以免栈溢出。
        
        
    3、在使用递归时,应注意哪些问题?
        
        答:需要注意以下几点:
            1.堆栈溢出问题:递归是通过不断压入新的方法调用到栈中实现的,如果递
        归次数过多,栈就会爆满,导致堆栈溢出问题。为了避免这种情况,可以考虑限
        制递归的最大深度,并在达到最大深度时改用迭代算法。
            
            2. 推出递归的条件:递归函数必须有一个条件使之退出递归,否则程序将
        可能陷入死循环。因此,在写递归函数时要确保有合适的退出条件。
        
            3. 变量的作用域:每个递归调用都会创建一个新的方法栈帧,并复制所有
        参数和本地变量。因此,在递归调用中定义的变量的作用域仅限于当前方法栈帧
        中,而不是整个递归过程。
        
            4. 调用顺序:递归函数直到最后一次调用结束后才开始返回。因此,在编
        写递归函数时必须清楚理解递归“同时发生”的方式,避免出现潜在的逻辑错误。
        
            5. 性能问题:递归调用通常比迭代算法效率低。因为调用栈的不断压入和
        弹出会导致频繁的内存管理,在处理大数据量时可能会导致性能瓶颈。因此,在
        使用递归时需要注意其对程序性能的影响。
        
        
    4、问:是否推荐使用递归?
    
        答:递归是一种非常有用的编程技巧,解决许多与树形或递归结构相关的问题
        时非常方便。但是,对于某些问题,递归可能不是最高效的解决方案,特别是
        在处理大型输入数据时它可能会造成性能问题。在此情况下,使用迭代算法可
        能更加高效。因此,是否使用递归取决于解决方案的情况和性能要求。
        
            总的来说,C#确实支持使用递归,但是需要在特定情况下使用。如果你在
        构建一个需要跨越多个层次或层次嵌套的结构的算法或系统,那么可能需要使
        用递归算法,在其他情况下可能需要考虑使用更高效的非递归算法。因此,需
        要谨慎使用,考虑问题的复杂度和数据大小,并根据具体情况决定是否使用递
        归来解决问题。
        
        
    5、问:递归内部的局部变量如何处理?
    
        答:每个递归调用都会创建新的方法栈帧,方法栈帧中包括每个方法调用的本
        地变量。因此,递归中的局部变量的作用域仅限于当前方法栈帧中,而不是
        整个递归过程中。

            private static void Main(string[] args)
            {
                Recursion(3);
                Console.ReadKey();
            }

            public static int Recursion(int n)
            {
                int count = 0;
                if (n > 0)
                {
                    count++;
                    Recursion(n - 1);
                }
                Console.WriteLine(count);
                return n;
            }


        结果为0111,因为最后一次调用Recursion(0)时,没有进入if,输出是0,同
        时也是条件终止时,然后依次出栈。
        
            尽管后面有count++,但是程序总是输出1,而不是我们期望的递归调用的次
        数3。因为每个递归调用中的count变量的作用域都仅限于当前方法栈帧中,每
        次递归调用都会创建新的count变量,而前面的count变量则被压入栈中。因此,
        最后输出的count变量是最后一次递归调用中定义的变量,值为1。
        
            改进写法:

        private static void Main(string[] args)
        {
            Recursion(3, 0);
            Console.ReadKey();
        }

        public static int Recursion(int n, int count)
        {
            if (n == 0)
            {
                Console.WriteLine(count);
                return n;//此处必须终止,否则溢出。
            }
            count++;
            return Recursion(n - 1, count);
        }


        count参数而不是在函数中声明和更新变量。在每次递归调用时,我们同时更新
        count变量的值,并将其传递给下一次递归调用。这确保了我们递归调用的次数
        被正确地计算和输出。结果为3
        
        小心上面的终止条件return n;无此句栈溢出。
        
    
    6、问:递归终止条件的设置有哪些技巧?
    
        答:必须为递归设置一个适当的终止条件,否则最终程序崩溃。终止条件设置技巧:
        
            1. 边界检查:将可能导致递归无限循环的情况作为边界条件考虑。例如,
        当遍历一个节点时,检查是否为null,如果是则终止递归。
        
            2. 计数器:通过计数器或状态变量来追踪递归的深度,并在达到特定深度时
        退出递归。这个技巧在遍历嵌套层次较深的数据结构时非常有用。
        
            3. 双重递归/双向递归:使用双重递归或双向递归,即递归调用两个不同的
        函数,以便递归继续进行直到两个函数都终止为止。这个技巧在求解问题时很常用。
        
            4. 模式匹配:根据一些特定的规则匹配递归输入,并根据匹配结果来决定是
        否继续递归。例如,在处理字符串时,我们可以使用模式匹配停止递归。
        
            5. 剪枝:在递归过程中,如果发现当前状态无解或不符合问题规则,则可以
        选择不继续此状态的递归。这个技巧通常在搜索类问题中使用。
        
        
    7、问题:如何把目录结构递归加载到TreeView控件中?
        
        新建Form添加一个TreeView和Button控件:
  

 


        

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string p = @"D:\Program Files\Red Gate\.NET Reflector";
            LoadDirectory(p, treeView1.Nodes);
        }

        private void LoadDirectory(string p, TreeNodeCollection nodes)
        {
            string[] dirs = Directory.GetDirectories(p);
            foreach (string dir in dirs)
            {
                TreeNode treeNode = nodes.Add(Path.GetFileName(dir));
                LoadDirectory(dir, treeNode.Nodes);
            }
            foreach (string file in Directory.GetFiles(p))
            {
                nodes.Add(Path.GetFileName(file));
            }
        }    

    
        
        关键点:
        (1)递归深入。
            不断地调用子目录,通过每个子目录来列举。注意两个参数,一个
            当前的子目录,一个是子目录的结点。
        (2)递归的终止。
        递归的终止条件是当没有更多的子目录时,即Directory.GetDirectories(p)返回一
        个空数组。这是一个隐含的终止条件,因为在没有子目录的情况下,递归将停止执行,
        不再向下遍历目录树。
        
 

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