C# 语言核心概念 - CelesteTian的博客

一、字符串

1. 日期格式化

说明符	名称	示例输出 (zh-CN)	描述
`t`	短时间	`17:58`	小时:分钟
`D`	长日期	`2012年10月10日`	完整年月日
`f`	完整日期时间	`2012年10月10日 17:58`	长日期 + 短时间
`g`	常规日期时间	`2012/10/10 17:58`	短日期 + 短时间

二、结构体

1. 值类型 vs 引用类型：

结构是值类型（Value Type）： 结构是值类型，它们在栈上分配内存，而不是在堆上。当将结构实例传递给方法或赋值给另一个变量时，将复制整个结构的内容。
类是引用类型（Reference Type）： 类是引用类型，它们在堆上分配内存。当将类实例传递给方法或赋值给另一个变量时，实际上是传递引用（内存地址）而不是整个对象的副本。

三、枚举

1. 声明 enum 变量

enum <enum_name>
{ 
    enumeration list 
};

四、类

1. 修饰符

访问修饰符	含义	谁能访问？	比喻
`public`	公共的，无限制	任何代码（无论内外项目）	公司大厅
`internal`	内部的，程序集私有（默认）	仅限同一个项目内的代码	内部部门
`private`	私有的	仅限声明它的那个类自身	个人笔记
`protected`	受保护的	类自身和它的所有派生类（子类）	家族遗传

五、继承

C# 不支持类的多重继承，但支持接口的多重继承，一个类可以实现多个接口

1. 基本语法

<访问修饰符> class <基类>
{
 ...
}
class <派生类> : <基类>
{
 ...
}

六、多态性

1. 静态多态性

函数重载
运算符重载

2. 动态多态性

2.1. 关键字

关键字	使用位置	是否有方法体？	子类行为	目的
`abstract`	抽象类的方法	否 (只有声明)	必须 `override` (强制实现)	定义一个必须由子类完成的契约，但无默认实现
`virtual`	基类的方法	是 (提供默认实现)	可以选择性地 `override` (可选重写)	提供一个可被子类定制的默认行为
`override`	派生类的方法	是 (提供新实现)	- (本身就是重写行为)	为基类的 `abstract` 或 `virtual` 方法提供新实现

七、运算符重载

1. 示例

public static Box operator+ (Box b, Box c)
{
   Box box = new Box();
   box.length = b.length + c.length;
   box.breadth = b.breadth + c.breadth;
   box.height = b.height + c.height;
   return box;
}

八、接口

接口默认共有，类中方法默认私有

1. 定义接口

接口使用 interface 关键字声明，它与类的声明类似。接口声明默认是 public 的。

/// <summary>
/// 定义了日志记录器的行为规范。
/// 任何实现了此接口的类都能够记录不同级别的消息。
/// </summary>
public interface ILogger
{
    /// <summary>
    /// 记录一条普通信息。
    /// </summary>
    /// <param name="message">要记录的消息文本。</param>
    void LogInfo(string message);

    /// <summary>
    /// 记录一条警告信息。
    /// </summary>
    /// <param name="message">要记录的警告文本。</param>
    void LogWarning(string message);

    /// <summary>
    /// 记录一条错误信息。
    /// </summary>
    /// <param name="message">要记录的错误文本。</param>
    /// <param name="exception">可选的异常对象。</param>
    void LogError(string message, Exception? ex = null); // C# 8.0+ 支持可空引用类型
}

一个接口中的属性声明，规定了实现类必须提供对应的 get 和或 set 访问器。

九、预处理指令

1. 条件编译

1.1. `#define` 和 `#undef`：定义或取消定义符号

1.2. `#if`, `#elif`, `#else`, `#endif`：条件代码块

2. 错误和警告报告

2.1. `#error`：生成编译错误

2.2. `#warning`：生成编译警告

十、异常处理

1. 四个关键字

try：一个 try 块标识了一个将被激活的特定的异常的代码块。后跟一个或多个 catch 块。
catch：程序通过异常处理程序捕获异常。catch 关键字表示异常的捕获。
finally：finally 块用于执行给定的语句，不管异常是否被抛出都会执行。例如，如果您打开一个文件，不管是否出现异常文件都要被关闭。
throw：当问题出现时，程序抛出一个异常。使用 throw 关键字来完成。

十一、文件的输入和输出

C# 文件的输入与输出 | 菜鸟教程

十二、特性

1. 规定特性

[attribute(positional_parameters, name_parameter = value, ...)]
element

2. 预定义特性

2.1. `Obsolete` 特性：标记过时成员

产生一个默认警告：

[Obsolete]
public void OldMethod() { /* ... */ }

产生一个带自定义消息的警告

[Obsolete("This method is outdated. Please use NewMethod() instead.")]
public void OldMethod() { /* ... */ }

产生一个编译错误，强制停止使用

[Obsolete("This method has been completely removed. You must use NewMethod().", true)] // 第二个参数为 true
public void VeryOldMethod() { /* ... */ }

2.2. `Conditional` 特性：条件编译方法

重要规则：

被 [Conditional] 修饰的方法返回值必须是 void 。
它不能是接口方法的实现。

2.3. `AttributeUsage` 特性：定义你自己的特性如何被使用

规定自己特性的类必须继承System.Attribute

在 C# 中，特性类的名称通常以后缀 Attribute 结尾（例如 AuthorAttribute）。当你在代码中使用这个特性时，可以省略掉 Attribute 这个后缀。

规定语法如下：

[AttributeUsage(
   validon,
   AllowMultiple=allowmultiple,
   Inherited=inherited
)]

参数 validon 规定特性可被放置的语言元素。它是枚举器 AttributeTargets 的值的组合。默认值是 AttributeTargets.All。
参数 allowmultiple（可选的）为该特性的 AllowMultiple 属性（property）提供一个布尔值。如果为 true，则该特性是多用的。默认值是 false（单用的）。
参数 inherited（可选的）为该特性的 Inherited 属性（property）提供一个布尔值。如果为 true，则该特性可被派生类继承。默认值是 false（不被继承）。

例如：

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
AttributeTargets.Constructor |
AttributeTargets.Field |
AttributeTargets.Method |
AttributeTargets.Property, 
AllowMultiple = true)]

2.4. Serializable：标记类可以被序列化

序列化是将对象转换为可以存储或传输的形式的过程

2.5. DllImport：用于导入非托管代码中的方法

十三、反射

1. 查看元数据

System.Reflection 类的 MemberInfo 对象需要被初始化，用于发现与类相关的特性（attribute）。

System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

GetCustomAttributes 方法返回的特性数组的顺序是未定义的 (undefined) 。

十四、属性

类中重写 Tostring 方法时，任何需要将该类实例转换为字符串来显示的地方，都会自动调用你写的这个版本。

十五、索引器

基本语法

element-type this[int index] 
{
   // get 访问器
   get 
   {
      // 返回 index 指定的值
   }

   // set 访问器
   set 
   {
      // 设置 index 指定的值 
   }
}

十六、委托

委托不持有数据，它持有的是对一个 “操作”或“行为”（也就是方法）的引用。

“委托的方法需要有跟委托一样的返回类型和参数”

在 C# 中，委托（Delegate）是一种类型安全的函数指针，它允许将方法作为参数传递给其他方法。

C# 中的委托（Delegate）类似于 C 或 C++ 中函数的指针。委托（Delegate） 是存有对某个方法的引用的一种引用类型变量，引用可在运行时被改变。

声明委托的语法

public delegate <return type> <delegate-name> <parameter list>

中文格式

public delegate 返回类型 委托名(参数类型 参数名, ...);

十七、事件

事件（Event） 基本上说是一个用户操作，如按键、点击、鼠标移动等等，或者是一些提示信息，如系统生成的通知。应用程序需要在事件发生时响应事件。例如，中断。

C# 中使用事件机制实现线程间的通信。

关键点：

声明委托：定义事件将使用的委托类型。委托是一个函数签名。
声明事件：使用 event 关键字声明一个事件。
触发事件：在适当的时候调用事件，通知所有订阅者。
订阅和取消订阅事件：其他类可以通过 += 和 -= 运算符订阅和取消订阅事件。

1. 声明事件

声明该事件的委托类型

public delegate void BoilerLogHandler(string status);

声明事件本身

// 基于上面的委托定义事件
public event BoilerLogHandler BoilerEventLog;

十八、多线程

1. 创建线程

ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
Thread childThread = new Thread(childref);
childThread.Start();

2. 销毁线程

Abort() 方法用于销毁线程。

十九、泛型

public T Add<T>(T a, T b)
{
    // 将 a 和 b 转换为 dynamic 类型
    // 运行时，DLR (动态语言运行时) 会检查 a 和 b 的真实类型
    // 如果它们确实支持 + 运算符，就执行，否则抛出异常。
    dynamic dynA = a;
    dynamic dynB = b;
    return dynA + dynB;
}

// 用法：
int resultInt = Add(5, 10);             // 正常工作
double resultDouble = Add(3.5, 2.1);   // 正常工作
string resultString = Add("Hello ", "World"); // 正常工作

// Person p1 = new Person(), p2 = new Person();
// Add(p1, p2); // 运行时会抛出异常，因为 Person 类没有定义 + 运算符

二十、匿名方法

1. lambda 表达式

语法：

(parameters) => expression
// 或
(parameters) => { statement; }

示例： Func sum = (int x, int y) => x + y;

2. 匿名方法

通过使用 delegate 关键字创建委托实例来声明的。

语法：delegate(parameters) { statement; }

二十一、不安全代码

当一个代码块使用 unsafe 修饰符标记时，C# 允许在函数中使用指针变量。不安全代码或非托管代码是指使用了指针变量的代码块。

1. 编译不安全代码

在命令行中输入csc /unsafe prog1.cs

二十二、 var 和 dynamic 关键字

1. var 隐式类型局部变量

1.1. 规则

必须在声明时初始化
不能用null初始化
只能用于局部变量

1.2. 什么时候用

使用 new 关键字创建实例时

二十三、特性 Attribute

1. 使用场景

数据注解特性
- [Requrired] 用于标记数据字段为必填项
- [Stringlength] 用于限制字符串的最大长度
- [Range] 用于指定数值的范围
- [EmailAddress] 用于验证电子邮箱地址的格式
验证机制
- 使用 Validator 类可以对数据模型进行验证。如果模型不符合验证规则，Validator 将抛出异常