C# .NET 集合基础
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本文重点介绍 .NET Framework 2.0 中的集合管理。
引言
本文重点介绍 .NET Framework 2.0 中的集合管理。集合代表一组可以通过逐个遍历元素来访问的对象。.NET Framework 提供了专门的类来管理集合，这些类具备丰富的强大功能，可提升编程体验，提高性能并简化维护。
Object 类是 .NET 中所有类型的基类。所有集合都实现了 IEnumerable 接口，该接口由 ICollection 接口扩展。IDictionary 和 IList 也是集合的接口，它们派生自 ICollection，如下图所示。
System.Object
Object 类是所有类型的基类。所有其他类型都直接或间接继承自 object 类。鉴于其重要地位，.NET 开发者应充分了解 object 类及其成员。
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静态方法
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object.Equals(object objA, object objB)
此方法对
objA和objB进行一些null测试，并调用objA.Equals(objB)。如果objA和objB都是null引用，或者两者都是同一个实例，或者objA.Equals(objB)返回true，则返回true，否则返回false。int n1 = 2; int n2 = 3; bool result1 = object.Equals(n1, n2); // returns false. // because n1 & n2 are value type // and it will be compared by value. string s1 = "test"; string s2 = "test"; bool result2 = object.Equals(s1, s2); // returns true. s1 & s2 are // reference type, // but Equals(object obj) method of // object class is overridden by // string class. // that's why it returns true because // s1 and s2 are comparing // by their values. object obj1 = new Person(1, "Test1"); object obj2 = new Person(1, "Test1"); bool result3 = object.Equals(obj1, obj2); // returns false. obj1 & obj2 // are reference type, // both are comparing by // reference and both are // different instances but // having same values. -
object.ReferenceEquals(object objA, object objB)
如果
objA与objB是同一个实例，或者两者都为null引用，则此方法返回true，否则返回false。int n1 = 2; int n2 = 2; bool result1 = object.ReferenceEquals(n1, n2); // returns false. // because n1 & n2 are // different instances. object obj1 = new Person(1, "Test1"); object obj2 = new Person(1, "Test1"); object obj3 = obj1; bool result2 = object.ReferenceEquals(obj1, obj2); // returns false because // obj1 & obj2 are different instances. bool result3 = object.ReferenceEquals(obj1, obj3); // returns true because // obj1 & obj2 are same instances.
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方法
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Equals(object obj)
Equals()的默认实现仅支持引用相等性，但派生类可以重写此方法以支持值相等性。例如，string类就重写了Equals()，以确保两个字符串通过其值的相等性进行比较。在集合中进行搜索或排序等常见操作时，测试两个对象是否相等尤为重要。string s1 = "Test"; string s2 = "Test"; bool result1 = s1.Equals(s2); // returns true. // because s1 & s2 has same value. object obj1 = new Person(1, "Test1"); object obj2 = new Person(1, "Test1"); object obj3 = obj1; bool result2 = obj1.Equals(obj2); // returns false. // because obj1 & obj2 are different // instances. bool result3 = obj1.Equals(obj3); // returns true. // because obj1 & obj3 are same instances. -
GetHashCode()
它返回当前对象的哈希码。此方法也作为特定类型的哈希函数。它适用于哈希算法和哈希表等数据结构。派生类可以重写此方法。
Object.GetHashCode()为同一个实例返回相同的哈希码，但对于两个不同的实例，它不一定返回不同的哈希码，或者对于两个具有相同值的实例，它不一定返回相同的哈希码。不同版本的 .NET Framework 也可能为同一个实例生成不同的哈希码。GetHashCode()方法返回的默认哈希码不能保证唯一，您应该在自定义类型中重写GetHashCode。object obj1 = 4; object obj2 = "Test"; object obj3 = new Person(1, "Test1"); int result1 = obj1.GetHashCode(); // returns 4. int result2 = obj2.GetHashCode(); // returns -354185577. int result3 = obj3.GetHashCode(); // returns 2418355. -
GetType()
它返回当前实例的
Type对象。Type是在 .NET 中使用反射的基础。使用Type的成员可以获取有关类型声明的信息，例如类的构造函数、方法、字段、属性和事件，以及类部署所在的模块和程序集。object obj1 = 4; object obj2 = "Test"; object obj3 = new Person(1, "Test1"); string type1 = obj1.GetType().ToString(); // returns System.Int32 string type2 = obj2.GetType().ToString(); // returns System.String. string type3 = obj3.GetType().ToString(); // returns DotNetCollections. // CollectionExp.Person. -
ToString()
它返回当前对象的、特定于区域性的、人类可读的字符串表示形式。默认实现返回对象的运行时类型。派生类可以重写此方法以返回有意义的类型值。例如，
Double类的ToString()方法返回对象所代表的值的字符串表示形式。object obj1 = 4; object obj2 = "Test"; object obj3 = new Person(1, "Test1"); string s1 = obj1.ToString(); // returns 4 string s2 = obj2.ToString(); // returns Test string s3 = obj3.ToString(); // returns DotNetCollections. // CollectionExp.Person.
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System.Collections.IEnumerable
它公开枚举器，为用户定义的类提供类似集合的行为。
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方法
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GetEnumerator()
它返回可用于遍历集合的枚举器对象。它允许使用
foreach语句。枚举器只允许读取集合中的数据。Array array = new int[] { 12, 24, 26, 35, 40, 59 }; IEnumerator iEnum = array.GetEnumerator(); string msg = ""; while (iEnum.MoveNext()) { int n = (int)iEnum.Current; msg += n.ToString() + "\n"; } MessageBox.Show(msg);
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System.Collections.ICollection
ICollection 接口指定了一个用于获取集合大小、在集合上创建枚举器以及管理所有非泛型集合同步访问的方法。它是 System.Collections 命名空间中类的基接口。
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属性
Count它返回
ICollection包含的元素数量。// Array List ArrayList sourceList = new ArrayList(); sourceList.Add(10); sourceList.Add(20); sourceList.Add(30); int count = sourceList.Count; // count = 3.
IsSynchronized如果对
ICollection的访问是同步的，则返回true。SyncRoot它返回一个可用于同步对
ICollection访问的对象。ArrayList sourceList = new ArrayList(); sourceList.Add(10); sourceList.Add(20); sourceList.Add(30); lock (sourceList.SyncRoot) { string list = string.Empty; foreach (object value in sourceList) { if (list.Length > 0) list += ", "; list += value.ToString(); } MessageBox.Show(list); }
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方法
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CopyTo(Array array, int index)
CopyTo()方法将ICollection对象中的元素复制到任何数组中，从指定的Array索引开始。如果 .NET 无法将源类型转换为目标类型，则会引发ArrayTypeMismatchException异常。// Copy int array to other int array int[] sourceIDs = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 }; int[] destinationIDs = new int[sourceIDs.Length]; sourceIDs.CopyTo(destinationIDs, 0); // destinationIDs = 1, 2, 3, 4, 5 // Copy array list items to int array. // But each item in array list has int type ArrayList sourceList = new ArrayList(); sourceList.Add(10); sourceList.Add(20); sourceList.Add(30); int[] destinationList = new int[5]; destinationList[0] = 1; destinationList[1] = 5; sourceList.CopyTo(destinationList, 2); // start copy on index 2. // destinationList = 1, 5, 10, 20, 30
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System.Collections.IList
IList 接口代表可通过索引单独访问的对象集合。IList 接口代表可通过索引单独访问的对象集合。IList 的实现分为三类：只读、固定大小和可变大小。只读 IList 不能被修改。固定大小的 IList 不允许添加或删除元素，但允许修改现有元素。可变大小的 IList 允许添加、删除和修改元素。
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属性
IsFixedSize如果
IList是固定大小的，则返回true。ArrayList arrayList = new ArrayList(); bool isFixedSize = arrayList.IsFixedSize; // false, because ArrayList // is not fixed size listIsReadOnly如果
IList是只读的，则返回true。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(1); arrayList.Add(2); arrayList.Add(3); bool readOnly = arrayList.IsReadOnly; // false, because default array // list is not readonly. // create readonly list from existing list ArrayList readOnlyList = ArrayList.ReadOnly(arrayList); bool isNewListReadOnly = readOnlyList.IsReadOnly; // true. now user can't // modify this list
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方法
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Add(object value)
它将项添加到
IList中。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(1); // Add First Item arrayList.Add(2); // Add Second Item arrayList.Add(3); // Add Third Item
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Clear()
它移除
IList中的所有项。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(1); arrayList.Add(2); arrayList.Add(3); int itemsCount = arrayList.Count; // 3 arrayList.Clear(); itemsCount = arrayList.Count; // 0
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Contains(object value)
如果
IList包含特定值，则返回true。此方法使用Equals和CompareTo方法来确定项是否存在。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(new Person(1,"test")); Person person1 = new Person(1, "test"); Person person2 = new Person(2, "test2"); bool result1 = arrayList.Contains(person1); // true bool result2 = arrayList.Contains(person2); // false
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IndexOf(object value)
它返回
IList中特定项的索引。此方法也使用Equals和CompareTo方法来确定项是否存在。// Populate Array list ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(new Person(1, "test1")); arrayList.Add(new Person(2, "test2")); arrayList.Add(new Person(3, "test3")); // create new object Person person3 = new Person(3, "test3"); Person person4 = new Person(4, "test4"); int result1 = arrayList.IndexOf(person3); // 2, int result2 = arrayList.IndexOf(person4); // -1. because it does not exist // in list -
Insert(int index, object value)
它将项插入到
IList的指定索引处。如果索引等于IList中的项数，则将值追加到末尾，但如果索引大于IList中的项数或小于零，则会引发ArgumentOutOfRangeException异常。如果您尝试在只读或固定大小的IList中插入项，则会引发NotSupportedException异常。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(new Person(1, "test1")); arrayList.Add(new Person(2, "test2")); arrayList.Add(new Person(3, "test3")); // create new object Person person =new Person(4, "test4"); // insert item at index 2. arrayList.Insert(2, person);
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Remove(object value)
它从
IList中移除特定对象的第一个匹配项。如果您尝试从只读或固定大小的IList中移除值，则会引发NotSupportedException。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(new Person(1, "test1")); arrayList.Add(new Person(2, "test2")); arrayList.Add(new Person(3, "test3")); // Create person Person person = new Person(2, "test2"); arrayList.Remove(person); // it will remove 2nd item. it will call // Equals method to object to find in list. -
RemoveAt(int index)
它移除指定索引处的项。对于列表中无效的索引，会引发
ArgumentOutOfRangeException异常；对于只读或固定大小的IList，会引发NotSupportedException异常。ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(new Person(1, "test1")); arrayList.Add(new Person(2, "test2")); arrayList.Add(new Person(3, "test3")); arrayList.RemoveAt(1); // remove item at index 1
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System.Collections.IDictionary
它代表键/值对的集合。IDictionary 接口由支持关联键和值集合的类实现。键/值对中的每个元素都存储在 DictionaryEntry 对象中。它允许枚举包含的键和值，但不暗示任何特定的排序顺序。
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属性
IsFixedSize如果
IDictionary对象是固定大小的，则返回true。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); bool result = hashList.IsFixedSize; // false
IsReadOnly如果
IDictionary对象是只读的，则返回true。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); bool result = hashList.IsReadOnly;
密钥它返回包含
IDictionary对象键的ICollection对象。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); ICollection keys = hashList.Keys; string[] strKeys = new string[keys.Count]; int index =0; foreach (int key in keys) { strKeys[index++] = key.ToString(); } string keysList = string.Join(", ",strKeys); // 3, 2, 1值它返回包含
IDictionary对象值的ICollection对象。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); ICollection values = hashList.Values; string[] strValues = new string[values.Count]; int index = 0; foreach (string value in values) { strValues[index++] = value; } string valueList = string.Join(", ", strValues); //item#1, item#2, item#3
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方法
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Add(object key, object value)
将具有指定
key和value的元素添加到IDictionary对象中。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3");
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Clear()
它移除
IDictionary对象中的所有元素。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); hashList.Clear(); // it removes all item from the list.
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Contains(object key)
如果
IDictionary对象包含具有指定key的元素，则返回true。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); bool result = hashList.Contains(1); // true
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GetEnumerator()
它返回
IDictionary对象的IDictionaryEnumerator对象。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); IDictionaryEnumerator dicEnum = hashList.GetEnumerator(); string items = string.Empty; while (dicEnum.MoveNext()) { items += string.Format("{0} : {1}\n", dicEnum.Key, dicEnum.Value); } MessageBox.Show(items); -
Remove(object key)
它从
IDictionary对象中移除具有指定key的元素。Hashtable hashList = new Hashtable(); hashList.Add(1, "item#1"); hashList.Add(2, "item#2"); hashList.Add(3, "item#3"); hashList.Remove(2); // remove item which has 2 key
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参考文献
- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.object(VS.71).aspx
- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.icollection.aspx
- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.ilist.aspx
- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.idictionary_members(VS.80).aspx
历史
- 2008年12月10日：初始帖子