集合和泛型

泛型 和 集合

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集合类底层接口关系图

所有的集合都是继承自IEnumerable。集合总体可以分为以下几类：

• 关联/非关联型集合，
• 顺序/随机访问集合，
• 顺序/无序集合，
• 泛型/非泛型集合，
• 线程集合。
  各集合类底层接口关系图：
  
  

泛型

为什么要有泛型

我们常常需要创建能用于任何数据类型的类或方法，多态和继承并不总能"药到病除"。在.Net2.0之前，如果方法需要适配任意类型，就只能使用System.Object。这会带来两个问题。
1.类型安全
2.装箱

泛型约束

泛型约束告诉编译器，在使用某个泛型时，只有某些类型能够作为泛型实参。

每个泛型参数可以有至多一个主要约束，泛型的主要约束是指指定泛型参数必须是或者继承自某个引用类型，有两个特殊的主要约束：class和struct，分别代表泛型参数引用类型和值类型。

每个泛型参数可以有无数个次要约束，次要约束和主要约束的语法基本相同，但它规定的是某个泛型参数必须实现所有次要约束指定的接口。

public class ClassT1<T> where T : Exception
    {
        private T myException;
        public ClassT1(T t)
        {
            myException = t;
        }
        public override string ToString()
        {
            //主要约束保证了myException拥有source成员
            return myException.Source;
        }
    }
    public class ClassT2<T> where T : class
    {
        private T myT;
        public void Clear()
        {
            //T是引用类型，可以置null
            myT = null;
        }
    }
    public class ClassT3<T> where T : struct
    {
        private T myT;
        public override string ToString()
        {
            //T是值类型，不会发生NullReferenceException异常
            return myT.ToString();
        }
    }
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泛型主要约束示例：

public T Create<T>(T element) where T : EntityBase
{
}
public T Create<T>(T element) where T : EntityBase
{
}
public T Create<T>(T element) where T : IFormattable
{
}
public T Create<T>(T element) where T : new()
{
}
public T Create<T>(T element) where T : class
{
}
public T Create<T>(T element) where T : struct
{
}

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1 int[]是引用类型还是值类型

数组类型是一族类型，它们都继承自System.Array，而System.Array又继承自System.Object。所有数组的类型都是引用类型。

引用类型的数组和值类型的数组的内存分配:

集合

祖宗： IEnumerable

此接口只有一个方法 GetEnumerator();

是FrameWork为了实现迭代器模式设计的接口。
所有继承了IEnumerable的类，要使用foreach迭代器时，就需要使用该方法。因此也只有实现了该接口的类才可以使用foreach。

ICollection继承自IEnumerable，IList继承自ICollection

这两个接口都是为了给集合提供一些公用的方法。只是分了两个层次，IList比ICollection多几个方法，增加，移除成员。
可以简单理解为：ICollection主要针对静态集合；IList主要针对动态集合。

IListIList,ICollection,IEnumerable在命名空间System.Collections中。

IList,ICollection,IEnumerable。在System.Collections.Generic 命名空间中。

IList,ICollection,IEnumerable。是2.0引入泛型以后新增的。主要是提高重用性与类型安全。

IEnumerable继承自IEnumerable

ICollection继承自IEnumerable

IList继承自ICollection

因此可以完全使用泛型接口，而放弃使用ICollection和IList。泛型接口提供了更好的类型安全和编译时的检验。

补充：

IEnumerable和IEnumerable都只有一个方法。

ICollection和ICollection的结构是不一样的。ICollection比ICollection多几个方法。它包含了几个IList中的几个方法。也许是对以前的改进。
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ICollection主要针对静态集合；IList主要针对动态集合
IEnumerable继承自IEnumerable
ICollection继承自IEnumerable
IList继承自ICollection

IEnumerable接口

实现了IEnumerable接口的集合表明该集合能够提供一个enumerator(枚举器)对象，支持当前的遍历集合。
IEnumerable接口只有一个成员GetEnumerator()方法。
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IEnumerator接口

IEnumerator接口是只读的，包括以下三个成员：

• MoveNext()方法调整遍历指针移向集合的下一个元素。

注意，遍历指针的初始位置是集合中第一个元素的前面。要指向第一个元素，必须先调用一次MoveNext()方法。该方法返回一个布尔值，如果成功遍历到下一个元素，则返回true；如果指针移出末尾，则返回false。

• Reset()方法用于设置遍历指针指向初始位置，即集合中第一个元素的前面。
• Current属性返回集合中当前对象的引用。

IEnumerable和IEnumerator的区别

1、一个Collection要支持foreach方式的遍历，必须实现IEnumerable接口（亦即，必须以某种方式返回IEnumerator object）。 
2、IEnumerator object具体实现了iterator（通过MoveNext()，Reset()，Current）。 
3、从这两个接口的用词选择上，也可以看出其不同：IEnumerable是一个声明式的接口，声明实现该接口的class是“可枚举
（enumerable）”的，但并没有说明如何实现枚举器（iterator）；
IEnumerator是一个实现式的接口，IEnumerator object就是一个iterator。 
4、IEnumerable和IEnumerator通过IEnumerable的GetEnumerator()方法建立了连接，
client可以通过IEnumerable的GetEnumerator()得到IEnumerator object，在这个意义上，
将GetEnumerator()看作IEnumerator object的factory method也未尝不可。
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ICollection集合

该接口是IEnumerable接口的子接口，定义了集合的大小、IEnumerator接口和同步方法。在IEnumerable接口的基础上增加了以下功能。
Count;该属性返回集合中元素的数目。
CopyTo(Array array, int index);该方法用于实现从集合中拷贝元素到一个一维数组中。

IList接口

Add()和Insert()方法用于向集合中添加条目，使用索引来指定项目要插入的位置，其中首元素的索引为0；Add()将新条目添加到尾部。
Remove()和RemoveAt()用于从列表中删除条目。Clear()用于删除所有条目。
IndexOf和Contains()用于搜索该列表。
Item属性用于获取或设置索引指定的值。C#中可以使用[]运算符进行访问。

IList接口和ArrayList类的目的是实现动态数组，ArrayList是IList的一个实现。

IDictionary接口

IDictionary接口是一个包含一组”关键字/值”对的数据结构，每个值都由相应的关键字来定义。关键字和值可以是任何数据类型，关键字必须唯一且非空。
Add()方法添加一个指定的关键字和值的条目到IDictionary接口。
Item属性检索指定关键字所对应的值。
Keys和Values属性分别返回包含所有关键字和值的集合。
Remove()用于删除指定关键字对应的条目。Clear()用于删除所有条目。
GetEnumator()返回一个IDictionaryEnumerator，可用于遍历IDictionary接口。

ObservableCollectin

是从Collection继承而来的。

什么时候要用List：
要对集合数据进行处理，从中筛选数据或者排序。

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版权声明：本文为CSDN博主「kalvin_y_liu」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/kalvin_y_liu/article/details/117825389

ObservableCollection和List的区别

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace FunWithObservableCollection
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("***** Fun with Observable Collections *****\n");

            // Make a collection to observe and add a few Person objects. 
            ObservableCollection<Person> people = new ObservableCollection<Person>()
            {
                new Person{ FirstName = "Peter", LastName = "Murphy", Age = 52 },
                new Person{ FirstName = "Kevin", LastName = "Key", Age = 48 },
            };
            
            // Wire up the CollectionChanged event. 
            people.CollectionChanged += people_CollectionChanged;

            // Now add a new item.
            people.Add(new Person("Fred", "Smith", 32));

            // Remove an item.
            people.RemoveAt(0);

            Console.ReadLine();
        }

        #region CollectionChanged event handler
        static void people_CollectionChanged(object sender, System.Collections.Specialized.NotifyCollectionChangedEventArgs e)
        {
            // What was the action that caused the event?
            Console.WriteLine("Action for this event: {0}", e.Action);

            // They removed something. 
            if (e.Action == System.Collections.Specialized.NotifyCollectionChangedAction.Remove)
            {
                Console.WriteLine("Here are the OLD items:");
                foreach (Person p in e.OldItems)
                {
                    Console.WriteLine(p.ToString());
                }
                Console.WriteLine();
            }

            // They added something. 
            if (e.Action == System.Collections.Specialized.NotifyCollectionChangedAction.Add)
            {
                // Now show the NEW items that were inserted.
                Console.WriteLine("Here are the NEW items:");
                foreach (Person p in e.NewItems)
                {
                    Console.WriteLine(p.ToString());
                }
            }
        } 
        #endregion
    }
}

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