C# 中的数组（array）

原文 C# 中的数组（array）

特性

数组是一个无序的元素序列。数组元素存储在一个连续性的内存块中，并可使用一个整数索引来访问。

C# 声明数组变量时，数组的大小不是声明的一部分。这点与C/C++有些区别。

int[] dogs; // 声明数组 // 声明时不需要指定数组的大小

只有在实际创建数组实例的时候，才需要指定数组的大小。创建数组实例时编译器默认将数组元素初始化为0，null，false（依元素类型不同）。

pins = new int[4];  // 只有在实际创建数组实例的时候，才需要指定数组的大小。

以上两个语句运行后结果如下：

 数组实例的大小不一定是常量，它可以在运行时计算。

    int size = int.Parse(Console.ReadLine());
    int[] pins = new int[size];  

某些情况下，数组大小可能为 0，这个设计是有意义的。大小为 0 的数组不是一个 null（空）数组。除了基本数据类型，数组元素还可以是结构、枚举或者类。

大括号中的值不一定是常量，它们可以是在运行时计算的值。

    Random r = new Random();
    int[] pins = new int[4]{r.Next()%10,
                            r.Next()%10,
                            r.Next()%10,
                            r.Next()%10};

初始化

初始化数组变量。大括号中的值的数量必须和要创建的数组实例的大小完全匹配！

    int[] pins = new int[3] { 1, 2, 3, 4 };     // 编译时错误
    int[] pins = new int[4] { 1, 2, 3 };        // 编译时错误
    int[] pins = new int[4] { 1, 2, 3, 4 };     // 正确

初始化一个数组变量时，实际上可省略 new 表达式和数组的大小，编译器将根据初始值的数量来计算大小。

    int[] pins = { 1, 2, 3, 4 };    // 正确

创建一个由结构构成的数组时，为了初始化数组的每个结构，可以调用结构构造器。

    struct Time
    {
        private int hours, minutes, seconds;  

        public Time(int hh, int mm)
        {
            hours = hh;
            minutes = mm;
            seconds = 0;
        }
    }  

    Time[] schedule = {new Time(12, 30), new Time(5, 30)};  // 调用自定义的结构构造器

隐式类型的数组创建

匿名类（anonymous class）是一个没有名字的类，只能包含 public 字段，字段必须全部初始化，不可以是 static 字段，而且不能在其中指定方法。

可以创建隐式类型的数组。如果在声明数组的时候指定了一个初始值列表，就可以让 C# 编译器自己推断数组中的元素的类型。

    var names = new[]{"Steven", "Lily", "Tom", "Miley"}; // C# 推断 names 是一个 string 类型
    Console.WriteLine(names[0]);
    Console.WriteLine(names[3]);  

    // 隐式类型转换的数组尤其适用于匿名类型
    var people = new[]{new {Name = "Steven", Age = 27},
                        new {Name = "Lily", Age = 25},
                        new {Name = "Tom", Age = 8},
                        new {Name = "Miley", Age = 6}};
    // 数组中的每个元素都是匿名类型
    // 并且每个元素都必须指定相同的匿名类型

访问及遍历数组有如下方法，代码如下：

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;  

    namespace arrayType
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                string[] names = new[]{"Steven", "Lily", "Tom", "Miley"};
                Console.WriteLine(names[0]);
                Console.WriteLine(names[3]);  

                Console.WriteLine();
                Console.WriteLine("用 for 遍历字符串数组");
                for (int i = 0; i < names.Length; i++)
                        // length 是属性而不是方法，不要加 '()'
                {
                    Console.WriteLine(names[i]);
                }  

                Console.WriteLine();
                Console.WriteLine("用 foreach 遍历 string 数组");
                        // foreach 是遍历数组的首选方式
                foreach(string name in names)
                {
                    Console.WriteLine(name);
                }  

                var people = new[]{new {Name = "Steven", Age = 27},
                                   new {Name = "Lily", Age = 25},
                                   new {Name = "Tom", Age = 8},
                                   new {Name = "Miley", Age = 6}};  

                Console.WriteLine();
                Console.WriteLine("用 foreach 遍历 var 数组");
                foreach(var person in people)
                {
                    Console.WriteLine(person);
                }  

                Console.WriteLine();
                Console.WriteLine("用 foreach 遍历 var 数组");
                foreach (var person in people)
                {
                   Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", person.Name, person.Age);
                }  

                Console.WriteLine();
            }
        }
    }

复制数组

复制数组有如下方法，但只有最后一种是真正的复制。

    int[] pins = { 1, 2, 3, 4 };
    int[] copy = new int[pins.Length];
    pins.CopyTo(copy, 0);   // 将数组 pins 的内容复制到数组 copy
    // CopyTo 是浅拷贝，从指定位置开始复制，复制后两个数组都引用同一组对象  

    int[] pins = { 1, 2, 3, 4 };
    int[] copy = new int[pins.Length];
    Array.Copy(pins, copy, copy.Length);    // Copy 方法是浅拷贝  

    int[] pins = { 1, 2, 3, 4 };
    int[] copy = (int[])pins.Clone();       // Clone 方法是浅拷贝
        // Clone 放回的是一个 object，所以必须进行类型准换  

    int[] pins = { 1, 2, 3, 4 };
    int[] copy = new int[pins.Length];
    for (int i = 0; i < copy.Length; i++)
    {
        copy[i] = pins[i];      // 深拷贝，也就是产生了两个数组
    }

维数

数组的维数是没有限制的，可以创建多维数组。

    string[,] stars = new string[6,8];  // 创建二维数组，6 行 8 列
    stars[2, 6] = "Mars";   // 将单元格（2, 6）的元素设为 Mars
        // 使用多维数组时，要准备好捕捉并处理 OutOfMemoryException