Определение коллекций
Коллекция представляет собой набор объектов схожих типов, сгруппированных вместе.
Объекты любого типа могут быть сгруппированы в одну коллекцию типа Object, чтобы воспользоваться преимуществами конструкций, свойственных определенному языку. Например, оператор foreach языка C# (for each в Visual Basic) предполагает, что все объекты коллекции имеют один и тот же тип.
Однако в коллекции типа Object происходит дополнительная индивидуальная обработка элементов, к примеру, упаковка и распаковка или преобразования, что влияет на производительность коллекции. Упаковка и распаковка обычно происходят при сохранении или извлечении типа значений из коллекции типа Object.
Универсальные коллекции, такие как List<(Of <(T>)>) и строго типизированные неуниверсальные коллекции, такие как StringCollection, позволяют избежать проблем с производительностью, если тип элемента является типом, для которого предназначена коллекция (например, сохранение или извлечение строк из StringCollection). Кроме того, при добавлении элемента в строго типизированную коллекцию выполняется автоматическая проверка типа такого элемента.
Все коллекции, которые прямо или косвенно реализуют интерфейс ICollection или универсальный интерфейс ICollection<(Of <(T>)>) имеют несколько общих функциональных возможностей наряду с методами, которые выполняют добавление, удаление или поиск элементов:
Перечислитель.
Перечислитель — это объект, который выполняет итерацию в связанной с ним коллекции. Можно считать, что он является перемещаемым указателем на любой элемент коллекции. Перечислитель может быть связан только с одной коллекцией, но коллекция может иметь несколько перечислителей. Оператор foreach языка C# (for each в Visual Basic) использует перечислитель и упрощает обращение с перечислителем.
Элементы синхронизации.
Синхронизация обеспечивает потокобезопасность при доступе к элементам коллекции. По умолчанию коллекции не являются потокобезопасными. Только несколько классов в пространствах имен System.Collections предоставляют метод Synchronize, который создает потокобезопасную обертку для коллекции. Однако все классы во всех пространствах имен System.Collections предоставляют свойство SyncRoot, которое может быть использовано производными классами для создания собственной потокобезопасной обертки. Свойство IsSynchronized также используется для определения потокобезопасности коллекции. Синхронизация недоступна в универсальном интерфейсе ICollection<(Of <(T>)>).
CopyTo метод.
Все коллекции могут быть скопированы в массив с помощью метода CopyTo; однако порядок элементов в новом массиве зависит от того, в какой последовательности их возвращает перечислитель. Результирующий массив всегда является одномерным массивом с нижней границей, равной нулю.
Обратите внимание, что универсальный интерфейс ICollection<(Of <(T>)>) имеет дополнительные члены, которые отсутствуют в ICollection.
The following features are implemented in some classes in the System.Collections namespaces:
Capacity and count.
The capacity of a collection is the number of elements it can contain. The count of a collection is the number of elements it actually contains. A BitArray is a special case; its capacity is the same as its length, which is the same as its count. Some collections hide the capacity or the count or both.
All collections in the System.Collections namespaces automatically expand in capacity when the current capacity is reached. The memory is reallocated, and the elements are copied from the old collection to the new one. This reduces the code required to use the collection; however, the performance of the collection might still be negatively affected. The best way to avoid poor performance caused by multiple reallocations is to set the initial capacity to be the estimated size of the collection.
Lower Bound.
The lower bound of a collection is the index of its first element. All indexed collections in the System.Collections namespaces have a lower bound of zero. Array has a lower bound of zero by default, but a different lower bound can be defined when creating an instance of the Array class using CreateInstance.
System.Collections classes can generally be categorized into three types:
Commonly used collections.
These are the common variations of data collections, such as hash tables, queues, stacks, dictionaries, and lists. Commonly used collections have generic versions and nongeneric versions.
Bit collections.
These are collections whose elements are bit flags. They behave slightly differently from other collections.
Specialized collections.
These are collections with highly specific purposes, usually to handle a specific type of element, such as StringDictionary.
Be sure to choose a collection class carefully. Because each collection has its own functionality, each also has its own limitations. The more specialized a collection is, the more limited it is.
В некоторых классах пространств имен System.Collections реализованы следующие возможности:
Емкость и количество элементов.
Емкость коллекции — это число элементов, которое она может содержать. Количество элементов коллекции — это число элементов, которое она реально содержит. BitArray является особым случаем; её емкость совпадает с его длиной, которая совпадает с количеством элементов коллекции. Некоторые коллекции скрывают емкость и/или количество элементов.
Все коллекции пространств имен System.Collections автоматически увеличивают емкость, если количество элементов достигает предела. Происходит перераспределение памяти, и элементы копируются из старой коллекции в новую. Это уменьшает объем кода, необходимого для использования коллекции; однако производительность при работе с такой коллекцией может ухудшиться. Наилучший способ избежать потерь производительности, вызванных множественными перераспределениями, это установить начальную вместимость, равную предполагаемому размеру коллекции.
Нижняя граница.
Нижняя граница коллекции — это индекс ее первого элемента. Все индексированные коллекции в пространствах имен System.Collections имеют нижнюю границу, равную нулю. Array имеет нижнюю границу, равную нулю, по умолчанию, но при создании экземпляра Array с помощью CreateInstance может быть определена другая нижняя граница.
Обычно классы System.Collections можно разделить на три типа:
Часто используемые коллекции.
Это распространенные виды коллекций данных, такие как хэш-таблицы, очереди, стеки, словари и списки. Часто используемые коллекции имеют свои универсальные и неуниверсальные версии.
Битовые коллекции.
Это коллекции, элементами которых являются битовые флаги. Их поведение слегка отличается от поведения других коллекций.
Специализированные коллекции.
Эти коллекции предназначены для реализации очень узких задач, обычно для обработки элементов определенного типа. К таким классам относится StringDictionary.
Следует тщательно выбирать класс коллекции. Наряду с определенными функциональными возможностями каждая коллекция имеет также и собственные ограничения. Чем более специализированной является коллекция, тем она более ограничена.
Selecting a Collection Class
Be sure to choose your System.Collections class carefully. Using the wrong type can restrict your use of the collection.
Consider the following questions:
Do you need a sequential list where the element is typically discarded after its value is retrieved?
If yes, consider using the Queue class or the Queue<(Of <(T>)>) generic class if you need first-in-first-out (FIFO) behavior. Consider using the Stack class or the Stack<(Of <(T>)>) generic class if you need last-in-first-out (LIFO) behavior.
If not, consider using the other collections.
Do you need to access the elements in a certain order, such as FIFO, LIFO, or random?
The Queue class and the Queue<(Of <(T>)>) generic class offer FIFO access.
The Stack class and the Stack<(Of <(T>)>) generic class offer LIFO access.
The LinkedList<(Of <(T>)>) generic class allows sequential access either from the head to the tail or from the tail to the head.
The rest of the collections offer random access.
Do you need to access each element by index?
The ArrayList and StringCollection classes and the List<(Of <(T>)>) generic class offer access to their elements by the zero-based index of the element.
The Hashtable, SortedList, ListDictionary, and StringDictionary classes, and the Dictionary<(Of <(TKey, TValue>)>) and SortedDictionary<(Of <(TKey, TValue>)>) generic classes offer access to their elements by the key of the element.
The NameObjectCollectionBase and NameValueCollection classes, and the KeyedCollection<(Of <(TKey, TItem>)>) and SortedList<(Of <(TKey, TValue>)>) generic classes offer access to their elements by either the zero-based index or the key of the element.
- Оглавление
- Метод Main
- Ввод и вывод
- Компиляция и выполнение
- Общая структура программы на c#
- Main() и аргументы командной строки
- Общие сведения
- Аргументы командной строки
- Отображение аргументов командной строки
- Доступ к аргументам командной строки с помощью оператора "foreach"
- Значения, возвращаемые методом Main()
- Пример результатов выполнения
- Общие сведения о типах данных
- Приведение
- Результат
- Упаковка-преобразование и распаковка-преобразование3
- Производительность
- Упаковка-преобразование4
- Описание5
- Результат
- Распаковка-преобразование6
- Описание7
- Результат
- Преобразование массива байтов в значение типа "int"8
- Пример9
- Преобразование строки в значение типа "int"
- Преобразование шестнадцатеричных строк10
- Массивы
- Общие сведения о массивах
- Массивы как объекты
- Результат
- Одномерные массив
- Массивы типов значений и ссылочных типов.
- Многомерные массивы
- Инициализация массива
- Массивы массивов
- Результат
- Использование оператора foreach с массивами
- Передача массивов в качестве параметров
- Передача одномерных массивов в качестве параметров
- Пример 1 Описание
- Результат 1
- Передача многомерных массивов в качестве параметров
- Пример 2 Описание
- Передача массивов при помощи параметров ref и out
- Пример 1
- Пример 2
- Неявно типизированные массивы11
- Неявно типизированные массивы в инициализаторах объектов12
- Использование строк
- Работа со строками Escape-знаки
- Точные строки: символ @
- Доступ к отдельным знакам
- Смена регистра
- Сравнения
- Разделение строки на подстроки
- Строки с нулевыми значениями и пустые строки
- Использование класса StringBuilder13
- Анализ строк с помощью метода разделения
- Навигация по содержимому строки с помощью строковых методов
- Анализ строк с помощью регулярных выражений14
- Объединение нескольких строк
- Изменение содержимого строки
- Определение наличия числового значения в строке
- Надежное программирование
- Безопасность
- Базовые типы кодировки
- Типы форматирования
- Общие сведения о форматировании
- Описатели формата
- Анализ и описатели формата
- Метод ToString и описатели формата
- Поставщики формата15
- Составное форматирование
- Форматирование базовых типов
- Форматирование для различных языков и региональных параметров16
- Составное форматирование
- Строка составного формата
- Синтаксис элементов форматирования
- Выравнивание
- Компонент строки формата
- Оформление фигурных скобок17
- Порядок обработки18
- Примеры кода
- Строки числовых форматов
- Строки стандартных числовых форматов
- Примечания Настройки панели управления
- Свойства NumberFormatInfo
- Целочисленные типы и типы с плавающей запятой
- Бесконечности действительных чисел с плавающей запятой и NaN
- Строки настраиваемых числовых форматов19
- Примечания Бесконечности действительных чисел с плавающей запятой и NaN
- Настройки панели управления
- Строки формата с фиксированной запятой и округлением
- Разделители секций и условное форматирование20
- Два примера настраиваемых форматов
- Регулярные выражения в .Net Framework
- Регулярные выражения как язык
- Escape-знаки
- Выполнение действия со строками с помощью основных строковых операций
- Разбор строк
- Разбор числовых строк
- Операторы и выражения
- Операторы
- Выражения
- Литералы и простые имена
- Выражения вызова
- Операторы
- Анонимные функции
- Эволюция делегатов в c#
- Лямбда-выражения22
- Выражения-лямбды
- Лямбды операторов
- Лямбды со стандартными операторами запросов
- Вывод типа в лямбда-выражениях
- Область действия переменной в лямбда-выражениях
- Использование лямбда-выражений вне linq
- Анонимные методы
- Заметки
- Перегружаемые операторы
- Операторы преобразования23
- Общие сведения об операторах преобразования
- Использование операторов преобразования
- Пример 1 Описание
- Результат 1
- Пример 2 Описание
- Результат 2
- Реализация определенных пользователем преобразований между структурами
- Надежное программирование
- Перегрузка операторов для реализации класса комплексных чисел
- Переопределение Equals
- Объекты, классы и структуры
- Интерфейсы
- Универсальные типы
- Статические типы
- Объекты
- Экземпляры структуры и экземпляры класса
- Идентификация объекта и идентификация значения26
- Объявление классов
- Создание объектов
- Наследование классов
- Описание
- Результат
- Общие сведения о классах
- Структуры
- Общие сведения о структурах
- Использование структур
- Пример 1 Описание
- Результат
- Пример 2 Описание
- Результат
- Наследование
- Абстрактные и запечатанные классы и члены классов
- Абстрактные классы и члены классов
- Запечатанные классы и члены классов
- Определение абстрактных свойств
- Полиморфизм
- Общие сведения о полиморфизме
- Управление версиями с помощью ключевых слов "Override" и "New"
- Переопределение и выбор метода29
- Использование ключевых слов "Override" и "New"
- Переопределение метода ToString
- Порядок переопределения метода OnString в классе или структуре
- Интерфейсы
- Общие сведения об интерфейсах
- Явная реализация интерфейса33
- Явная реализация членов интерфейса
- Надежное программирование
- Явная реализация членов интерфейса с наследованием
- Надежное программирование
- Параметры методов
- Возвращаемые значения
- Передача параметров
- Передача параметров типа значения
- Пример. Передача типов значений с помощью значения.
- Пример. Передача типов значений с помощью ссылки.
- Пример. Замена типов значений.
- Передача параметров ссылочного типа
- Пример. Передача ссылочных типов по значению
- Результат
- Рассмотрение кода
- Пример. Передача ссылочных типов по ссылке
- Результат
- Рассмотрение кода
- Пример. Перестановка двух строк
- Результат
- Рассмотрение кода
- Конструкторы
- Использование конструкторов
- Конструкторы экземпляров
- Пример 1
- Результат
- Пример 2
- Результат
- Пример 3
- Результат
- Закрытые конструкторы35
- Результат
- Статические конструкторы36
- Результат
- Создание конструктора копии
- Деструкторы
- Заметки
- Использование деструкторов для освобождения ресурсов.
- Высвобождение ресурсов явным образом
- Результат
- Инициализаторы объектов и коллекций
- Инициализаторы объектов и анонимные типы37
- Инициализаторы объектов и типы, допускающие значение null
- Инициализаторы коллекций
- Инициализация объектов без вызова конструктора
- Компиляция кода38
- Инициализация словаря с помощью инициализатора коллекции39
- Компиляция кода
- Константы
- Вложенные типы
- Модификаторы доступа
- Доступность класса и структуры
- Доступность члена класса и структуры
- Другие типы
- Разделяемые классы и методы40
- Разделяемый класс
- Ограничения
- Пример 1 Описание
- Результат
- Пример 2 Описание
- Разделяемые методы
- Статические классы и члены статических классов
- Статические классы
- Когда следует использовать статические классы
- Статические члены
- Входные данные
- Пример результатов выполнения.
- Определение различия между передачей структуры и ссылки класса в метод
- Анонимные типы41
- Заметки
- Возвращение поднаборов свойств элементов в запросе
- Компиляция кода
- Методы расширения
- Неявно типизированные локальные переменные
- Var и анонимные типы
- Заметки
- Свойства
- Результат
- Общие сведения о свойствах
- Использование свойств
- Метод доступа get
- Метод доступа set
- Заметки
- Пример 1 Описание
- Результат 1 Employee number: 101 Employee name: Claude Vige
- Пример 2 Описание
- Результат 2
- Рассмотрение кода
- Пример 3 Описание
- Введенные данные
- Результат 3
- Свойства интерфейса
- Пример результатов выполнения
- Асимметричные методы доступа
- Ограничения модификаторов доступа в методах доступа
- Модификаторы доступа в переопределяющих методах доступа
- Реализация интерфейсов
- Домен доступности к методу доступа
- Результат
- Примечания
- Объявление и использование свойств чтения и записи
- Надежное программирование
- Автоматически реализуемые свойства
- Реализация облегченного класса с автоматически реализуемыми свойствами
- Индексаторы
- Общие сведения об индексаторах
- Использование индексаторов
- Заметки
- Пример 1 Описание
- Индексирование с использованием других значений
- Пример 2 Описание
- Результат
- Надежное программирование
- Индексаторы в интерфейсах
- Результат
- Сравнение свойств и индексаторов
- Делегаты
- Общие сведения о делегатах
- Использование делегатов
- Делегаты с именованными методами и делегаты с анонимными методами
- Заметки
- Пример 1
- Результат
- Пример 2
- Результат
- Использование делегатов вместо интерфейсов
- Ковариация и контрвариация в делегатах
- Пример 1 (ковариация) Описание
- Пример 2 (контрвариация) Описание
- Объединение делегатов (многоадресные делегаты)
- Объявление, создание экземпляра и использование делегата
- Надежное программирование
- События
- Общие сведения о событиях
- Подписка и отмена подписки на события
- Подписка на события в среде ide Visual Studio
- Подписка на события программными средствами
- Подписка на события при помощи анонимного метода
- Отмена подписки
- Отмена подписки на событие
- Публикация событий, соответствующих рекомендациям .Net Framework
- Порядок публикации событий, основанных на шаблоне EventHandler
- Создание событий базового класса в производных классах
- Вызов и прием событий
- Реализация событий интерфейса
- Реализация событий интерфейса в классе
- Пример44
- Использование словаря для хранения экземпляров событий
- Универсальные шаблоны
- Общие сведения об универсальных шаблонах
- Введение в универсальные шаблоны
- Преимущества универсальных шаблонов
- Параметры универсального типа
- Рекомендации по именованию параметра типа
- Пространства имен
- Общие сведения о пространствах имен
- Использование пространств имен
- Доступ к пространствам имен
- Псевдонимы пространств имен
- Использование пространств имен для управления областью действия
- Полные имена
- Использование квалификатора псевдонима пространства имен
- Типы, допускающие значения null
- Общие сведения о типах, допускающих значения null
- Использование типов, допускающих значение null
- Примеры допускающих значение null типов
- Члены допускающих значение null типов
- Явные преобразования
- Неявные преобразования
- Операторы
- Оператор ??
- Идентификация типа, допускающего значение null
- Небезопасный код и указатели
- Общие сведения о небезопасном коде
- Буферы фиксированного размера
- Заметки
- Типы указателей45
- Преобразования указателей
- Неявные преобразования указателей
- Явные преобразования указателей
- Результат
- Выражения указателей Получение значения переменной указателя
- Получение адреса переменной
- Доступ к члену с использованием указателя
- Доступ к элементу массива с использованием указателя
- Управление указателями Увеличение и уменьшение указателей
- Арифметические операции над указателями
- Сравнение указателей
- Использование указателей для копирования массива байтов
- Комментарии xml-документации
- Рекомендуемые теги для комментариев документации
- Использование xml-документации
- Компиляция кода
- Надежное программирование
- Домены приложений
- Общие сведения о доменах приложений
- Выполнение кода в другом домене приложения
- Сборки и глобальный кэш сборок
- Общие сведения о сборках
- Атрибуты
- Общие сведения об атрибутах
- Использование атрибутов
- Общие атрибуты
- Заметки
- Использование нескольких идентификаторов
- Атрибут Obsolete
- Глобальные атрибуты
- Исключения и обработка исключений
- Общие сведения об исключениях
- Использование исключений
- Обработка исключений
- Блоки catch
- Блоки finally
- Создание и генерация исключений
- Чего следует избегать при генерации исключений
- Определение классов исключений
- Исключения, создаваемые компилятором
- Обработка исключений с помощью блока try-catch
- Примечания
- Выполнение кода очистки с использованием блока finally
- Взаимодействие
- Использование вызова неуправляемого кода для воспроизведения звукового файла
- Компиляция кода Чтобы скомпилировать этот код, выполните следующие действия47
- Создание потоков
- Общие сведения
- Использование потоков
- Синхронизация потоков
- Ключевое слово lock
- Мониторы
- События синхронизации и дескрипторы ожидания
- Мьютексные объекты
- Создание и завершение потоков
- Синхронизация потока-производителя и потока-потребителя
- Использование пула потоков
- Отражение
- Общие сведения об отражении
- Библиотеки c#
- Создание и использование библиотек dll на языке c#
- Выполнение
- Результат
- Компиляция кода
- Безопасность
- Рекомендации по безопасности, касающиеся языка c# в отдельности
- Использование неуправляемых функций dll
- Применение экспортированных функций dll
- Подробный обзор вызова неуправляемого кода
- Идентификация функций в библиотеках dll
- Создание класса, содержащего функции dll
- Создание прототипов в управляемом коде
- Основы описания
- Настройка описания
- Задание точки входа
- Вызов функции dll
- Передача структур
- Объявление и передача структур
- Объявление и передача классов
- Файловый и потоковый ввод-вывод
- Основы файлового ввода-вывода
- Классы, используемые в файловом вводе и выводе
- Классы, используемые для чтения и записи в поток
- Общие классы потокового ввода и вывода
- Ввод-вывод и безопасность
- Создание списка каталогов
- Надежное программирование
- Считывание из нового файла данных и запись в этот файл
- Надежное программирование
- Копирование каталогов
- Открытие файла журнала и добавление в него данных
- Запись текста в файл
- Считывание текста из файла
- Надежное программирование
- Считывание символов из строки
- Результат
- Запись символов в строку
- Надежное программирование
- Добавление или удаление записей списка управления доступом
- Чтобы добавить или удалить элемент списка управления доступом из файла
- Чтобы добавить или удалить элемент acl из каталога
- Компиляция кода
- Сжатие файлов
- Создание потоков
- Создание класса Writer
- Коллекции и структуры данных
- Определение коллекций
- Выбор класса коллекции
- Знакомство с решениями, проектами и элементами
- Контейнеры: проекты и решения
- Элементы: файлы, ссылки, подключения к данным
- Решения как контейнеры
- Решения
- Преимущества
- Файлы определения
- Проекты как контейнеры
- Шаблоны проектов
- Файлы проекта
- Элементы проектов
- Использование интегрированной среды разработки Visual c#
- Введение в интегрированную среду разработки
- Средства Visual c#
- Доступ к средствам в интегрированной среде разработки
- Окна редактора и конструктора форм Windows
- Обозреватель решений и конструктор проектов
- Окна компилятора, отладчика и списка ошибок
- Настройка интегрированной среды разработки
- Создание проекта
- Создание нового проекта
- Состав проекта Свойства
- Ресурсы
- Другие файлы исходного кода
- Изменение свойств проекта
- Создание пользовательского интерфейса
- Добавление элементов управления
- Задание свойств
- Обработка событий
- Редактирование кода
- Списки завершения
- Краткие сведения
- Список членов
- Сведения о параметрах
- Добавление директив using
- Оптимизация кода
- Фрагменты кода
- Подчеркивание волнистой линией
- Средства обеспечения удобочитаемости кода Форматирование кода
- Структура
- Выделение цветом
- Навигация и поиск
- Представление классов
- Навигация ctrl-tab
- Панели переходов
- Поиск в файлах
- Обозреватель объектов
- Стеки навигации
- Построение и отладка
- Параметры построения
- Ошибки построения
- Сравнение отладочной и выпускной конфигураций
- Отладка
- Моделирование и анализ кода
- Конструктор классов
- Обозреватель объектов
- Метаданные как источник
- Анализ управляемого кода
- Добавление и редактирование ресурсов
- Добавление ресурсов в проекты
- Редактирование ресурсов
- Компиляция ресурсов в сборки
- Доступ к ресурсам во время выполнения
- Получение справки
- Локальная справка и справка в Интернете
- Поиск по f1
- Указатель
- Содержание
- Инструкции
- Динамическая справка
- Примеры
- Оптимизация
- Многопроектная оптимизация
- Диалоговое окно "Предварительный просмотр изменений"
- Допускающая наличие ошибок оптимизация
- Извлечение метода
- Оптимизация кода с помощью операции "извлечение метода"
- Чтобы воспользоваться операцией "извлечение метода"
- Переименовать
- Операции переименования
- Переименование идентификаторов
- Чтобы переименовать идентификатор
- Превращение локальной переменной в параметр
- Заметки
- Превращение локальной переменной в параметр
- Чтобы выполнить превращение локальной переменной в параметр
- Разметка кода цветом
- Лексемы
- Контекстные ключевые слова
- Разметка цветом для обозначения парности фигурных скобок
- Разметка цветом и жирным шрифтом
- Разметка цветом и выделение цветным фоном