C# 12.0本质论 第8版

第1章 C#概述 001 1.1?Hello, World 002 1.1.1?创建、编辑、编译和运行C#源代码 002 1.1.2?理解项目 006 1.1.3?编译和执行 007 1.1.4?使用本书源代码 008 1.2?C#语法基础 008 1.2.1?语句和语句定界符 008 1.2.2?认识类和方法 009 1.2.3?C#语言的关键字 010 1.2.4?标识符 011 1.2.5?类型定义 013 1.2.6?Main方法 014 1.2.7?空白 015 1.3?使用变量 016 1.3.1?数据类型 016 1.3.2?变量声明 017 1.3.3?变量赋值 017 1.3.4?使用变量 018 1.4?控制台输入和输出 019 1.4.1?从控制台获取输入 019 1.4.2?将输出写入控制台 020 1.4.3?注释 022 1.4.4?调试 024 1.5?托管执行和CLI 025 1.6?多个.NET框架 029 1.6.1?应用程序编程接口 030 1.6.2?C#和.NET版本控制 030 1.7?小结 032 第2章 数据类型 033 2.1?类型名称形式 033 2.2?基本数值类型 035 2.2.1?整数类型 035 2.2.2?浮点类型 036 2.2.3?decimal类型 037 2.2.4?字面值 038 2.3?更多基元类型 042 2.3.1?布尔类型bool 042 2.3.2?字符类型char 043 2.3.3?字符串string 044 2.3.4?关键字和void 055 2.4?数据类型转换 056 2.4.1?显式转型 057 2.4.2?隐式转型 058 2.4.3?不使用转型操作符的类型转换 059 2.5?小结 061 第3章 深入数据类型 062 3.1?类型的划分 062 3.1.1?值类型 062 3.1.2?引用类型 063 3.2? 声明允许为的类型 064 3.2.1?对引用进行解引用 064 3.2.2?可空值类型 065 3.2.3?可空引用类型 066 3.3? 隐式类型的局部变量 067 3.4?元组 068 3.5?数组 073 3.5.1?数组声明 075 3.5.2?数组实例化和赋值 076 3.5.3?使用数组 079 3.5.4?范围 083 3.5.5?更多数组方法 084 3.5.6?数组的实例成员 085 3.5.7?字符串作为数组 086 3.5.8?常见数组错误 088 3.6?小结 089 第4章 操作符和控制流 090 4.1?操作符 091 4.1.1?一元正负操作符 091 4.1.2?二元算术操作符 092 4.1.3?复合赋值操作符 097 4.1.4?递增和递减操作符 098 4.1.5?常量表达式和常量符号 101 4.2?控制流概述 102 4.2.1?if语句 104 4.2.2?嵌套if 104 4.3?代码块({}) 106 4.4?代码块、作用域和声明空间 107 4.5?布尔表达式 109 4.5.1?关系操作符和相等性操作符 109 4.5.2?逻辑操作符 110 4.5.3?逻辑取反操作符! 112 4.5.4?条件操作符?: 112 4.6?用编程 113 4.6.1?检查是否为 113 4.6.2?空合并操作符??和空合并赋值操作符??= 115 4.6.3?空条件操作符?. 116 4.6.4?空包容操作符! 117 4.7?按位操作符 119 4.7.1?移位操作符 120 4.7.2?按位操作符 120 4.7.3?按位复合赋值操作符 122 4.7.4?按位取反操作符 123 4.8?再论控制流语句 123 4.8.1?while循环和do/while循环 123 4.8.2?for循环 125 4.8.3?foreach循环 127 4.8.4?基本switch语句 129 4.9?跳转语句 132 4.9.1?break语句 132 4.9.2?continue语句 133 4.9.3?goto语句 135 4.10?C#预处理器指令 136 4.10.1?排除和包含代码 137 4.10.2?定义预处理器符号 138 4.10.3?生成错误#error和警告#warning 139 4.10.4?关闭警告消息#pragma 139 4.10.5?nowarn:选项 140 4.10.6?指定行号#line 140 4.10.7?可视编辑器提示#region和#endregion 141 4.11?小结 142 第5章 参数和方法 144 5.1?调用方法 145 5.1.1?命名空间 146 5.1.2?类型名称 148 5.1.3?作用域 148 5.1.4?方法名称 148 5.1.5?形参和实参 148 5.1.6?方法返回值 148 5.1.7?对比语句和方法调用 149 5.2?声明方法 149 5.2.1?参数声明 151 5.2.2?方法返回类型声明 151 5.2.3?表达式主体方法 153 5.2.4?本地函数 154 5.3?using指令 154 5.3.1?using指令概述 155 5.3.2?隐式using指令 156 5.3.3?全局using指令 157 5.3.4?.csproj Using元素 158 5.3.5?using static指令 159 5.3.6?使用别名 160 5.4?Main()方法的返回值和参数 161 5.5?顶级语句 163 5.6?高级方法参数 164 5.6.1?值参数 164 5.6.2?引用参数ref 166 5.6.3?输出参数out 167 5.6.4?只读传引用 169 5.6.5?返回引用 169 5.6.6?参数数组(params) 171 5.7?递归 173 5.8?方法重载 175 5.9?可选参数 178 5.10?用异常实现基本错误处理 181 5.10.1?捕捉错误 182 5.10.2?使用throw语句报告错误 189 5.11?小结 194 第6章 类 195 6.1?类的声明和实例化 198 6.2?实例字段 200 6.2.1?声明实例字段 201 6.2.2?访问实例字段 202 6.3?实例方法 202 6.4?使用this关键字 204 6.5?访问修饰符 209 6.6?属性 211 6.6.1?声明属性 212 6.6.2?自动实现的属性 213 6.6.3?属性和字段的设计规范 215 6.6.4?提供属性验证 216 6.6.5?只读和只写属性 218 6.6.6?计算属性 219 6.6.7?取值和赋值方法的访问修饰符 221 6.6.8?属性和方法调用不允许作为ref或out参数值 222 6.7?构造函数 223 6.7.1?声明主构造函数 224 6.7.2?定义构造函数 225 6.7.3?默认和拷贝构造函数 225 6.7.4?对象初始化器 226 6.7.5?仅初始化的赋值函数 228 6.7.6?重载构造函数 229 6.7.7?构造函数链：使用this调用另一个构造函数 230 6.8?在构造函数中初始化非空引用类型的属性 232 6.8.1?可读/可写非空引用类型的属性 233 6.8.2?只读自动实现的引用类型属性 234 6.8.3?required修饰符 235 6.9?可空特性 238 6.10?解构函数 240 6.11?静态成员 242 6.11.1?静态字段 242 6.11.2?静态方法 244 6.11.3?静态构造函数 246 6.11.4?静态属性 247 6.11.5?静态类 248 6.12?扩展方法 249 6.13?封装数据 251 6.13.1?const 251 6.13.2?readonly 252 6.14?嵌套类 253 6.15?分部类 255 6.15.1?定义分部类 256 6.15.2?分部方法 257 6.16?小结 259 第7章 继承 260 7.1?派生 261 7.1.1?基类型和派生类型之间的转型 263 7.1.2?private访问修饰符 265 7.1.3?protected访问修饰符 266 7.1.4?扩展方法 267 7.1.5?单继承 267 7.1.6?密封类 268 7.2?重写基类 268 7.2.1?virtual修饰符 268 7.2.2?协变返回类型 271 7.2.3?new修饰符 271 7.2.4?sealed修饰符 274 7.2.5?base成员 275 7.2.6?调用基类构造函数 276 7.3?抽象类 278 7.4?所有类都从System.Object派生 282 7.5?类型检查 283 7.5.1?使用is操作符进行类型检查 284 7.5.2?用声明进行类型检查 285 7.5.3?使用switch语句进行类型检查 286 7.5.4?使用switch表达式进行类型检查 286 7.6?模式匹配 287 7.6.1?常量模式(C# 7.0) 287 7.6.2?关系模式(C# 9.0) 288 7.6.3?逻辑模式(C# 9.0) 289 7.6.4?圆括号模式(C# 9.0) 290 7.6.5?元组模式(C# 8.0) 290 7.6.6?位置模式(C# 8.0) 291 7.6.7?属性模式(C# 8.0和C# 10.0) 292 7.6.8?when子句 294 7.6.9?使用无关类型进行模式匹配 294 7.6.10?递归模式匹配(C# 7.0) 295 7.6.11?列表模式 296 7.7?能利用多态性就避免模式匹配 298 7.8?小结 300 第8章 接口 301 8.1?接口概述 302 8.2?通过接口实现多态性 303 8.3?接口实现 307 8.3.1?显式成员实现 308 8.3.2?隐式成员实现 309 8.3.3?比较显式与隐式接口实现 310 8.4?在实现类和接口之间转换 311 8.5?接口继承 311 8.6?多接口继承 313 8.7?接口上的扩展方法 314 8.8?版本控制 316 8.8.1?C# 8.0之前的接口版本控制 317 8.8.2?C# 8.0之后的接口版本控制 318 8.8.3?受保护接口成员提供了额外的封装和多态性 325 8.9?比较扩展方法和默认接口成员 329 8.10?比较接口和抽象类 330 8.11?比较接口和特性 331 8.12?小结 331 第9章 结构和记录 333 9.1?对比引用相等性和值相等性 336 9.2?结构 337 9.2.1?记录结构 337 9.2.2?记录结构的CIL代码 339 9.3?记录类 341 9.3.1?用属性提供数据存储 344 9.3.2?不可变值类型 345 9.3.3?使用with操作符克隆记录 346 9.3.4?记录构造函数 348 9.3.5?记录结构初始化 348 9.3.6?记录的解构函数 350 9.4?重写object的成员 350 9.4.1?重写ToString() 350 9.4.2?实现值相等性 352 9.4.3?自定义记录的行为 356 9.5?装箱 357 9.6?枚举 363 9.6.1?在枚举和字符串之间转换 367 9.6.2?枚举作为标志使用 368 9.7?小结 372 第10章 良好形式的类型 374 10.1?操作符重载 374 10.1.1?比较操作符 375 10.1.2?二元操作符 376 10.1.3?二元操作符复合赋值 377 10.1.4?条件逻辑操作符 378 10.1.5?一元操作符 378 10.1.6?转换操作符 379 10.1.7?转换操作符设计规范 380 10.2?引用其他程序集 381 10.2.1?引用库 381 10.2.2?用Dotnet CLI引用项目或库 382 10.2.3?在Visual Studio 2022中引用项目或库 382 10.2.4?NuGet打包 382 10.2.5?用Dotnet CLI引用NuGet包 383 10.2.6?在Visual Studio 2022中引用NuGet包 383 10.2.7?调用NuGet包 384 10.3?类型封装 385 10.3.1?类型声明中的访问修饰符public或internal 385 10.3.2?类型成员修饰符protected internal 386 10.3.3?file类型修饰符 386 10.4?定义命名空间 387 10.5?XML注释 390 10.5.1?将XML注释和编程构造关联 390 10.5.2?生成XML文档文件 392 10.6?垃圾回收和弱引用 393 10.7?资源清理 396 10.7.1?终结器 396 10.7.2?使用using语句进行确定性终结 399 10.7.3?垃圾回收、终结和IDisposable 402 10.8?推迟初始化 408 10.9?小结 409 第11章 异常处理 411 11.1?多异常类型 411 11.2?捕捉异常 414 11.3?重新抛出异常 415 11.4?常规catch块 417 11.5?异常处理设计规范 417 11.6?自定义异常 420 11.7?重新抛出包装的异常 423 11.8?小结 425 第12章 泛型 426 12.1?如果C#语言没有泛型 426 12.2?泛型类型概述 431 12.2.1?使用泛型类 431 12.2.2?定义一个简单的泛型类 433 12.2.3?泛型的优点 433 12.2.4?类型参数命名规范 434 12.2.5?泛型接口和结构 434 12.2.6?定义构造函数和终结器 436 12.2.7?指定默认值 437 12.2.8?多个类型参数 438 12.2.9?嵌套泛型类型 441 12.3?约束 441 12.3.1?接口约束 444 12.3.2?类型参数约束 445 12.3.3?unmanaged约束 447 12.3.4?not约束 447 12.3.5?struct/class约束 447 12.3.6?多个约束 448 12.3.7?构造函数约束 449 12.3.8?约束继承 451 12.4?泛型方法 454 12.4.1?泛型方法类型推断 455 12.4.2?指定约束 456 12.5?协变性和逆变性 457 12.5.1?使用out类型参数修饰符允许协变性 458 12.5.2?使用in类型参数修饰符允许逆变性 459 12.5.3?数组对不安全协变性的支持 462 12.6?泛型的内部机制 462 12.7?小结 465 第13章 委托和Lambda表达式 466 13.1?委托概述 467 13.1.1?背景 467 13.1.2?委托数据类型 469 13.2?声明委托类型 470 13.2.1?常规用途的委托类型：System.Func和System.Action 470 13.2.2?实例化委托 472 13.3?Lambda表达式 476 13.4?表达式Lambda 479 13.5?匿名方法 481 13.6?委托没有结构相等性 482 13.7?外部变量 484 13.8?表达式树 489 13.8.1?Lambda表达式作为数据使用 489 13.8.2?表达式树作为对象图使用 490 13.8.3?对比委托和表达式树 492 13.8.4?解析表达式树 492 13.9?小结 494 第14章 事件 496 14.1?使用多播委托来编码发布-订阅模式 497 14.1.1?定义订阅者方法 497 14.1.2?定义发布者 498 14.1.3?连接发布者和订阅者 498 14.1.4?调用委托 499 14.1.5?检查空值 500 14.1.6?委托操作符 501 14.1.7?顺序调用 503 14.1.8?错误处理 504 14.1.9?方法返回值和传引用 507 14.2?理解事件 507 14.2.1?事件的作用 507 14.2.2?声明事件 509 14.2.3?编码规范 510 14.2.4?实现自定义事件 514 14.3?小结 515 第15章 支持标准查询操作符的集合接口 516 15.1?集合初始化器 517 15.2?IEnumerable使类成为集合 519 15.3.1?将foreach用于数组 519 15.3.2?将foreach用于IEnumerable 519 15.3.3?foreach循环期间不要修改集合 523 15.3?标准查询操作符 523 15.3.1?使用Where()来筛选 525 15.3.2?使用Select()来投射 526 15.3.3?使用Count()对元素进行计数 528 15.3.4?推迟执行 529 15.3.5?使用OrderBy()和ThenBy()来排序 532 15.3.6?使用Join()执行内连接 535 15.3.7?使用GroupBy分组结果 538 15.3.8?使用GroupJoin()实现一对多关系 539 15.3.9?调用SelectMany() 542 15.3.10?更多标准查询操作符 543 15.4?匿名类型与LINQ 546 15.3.1?匿名类型 546 15.3.2?用LINQ投射成匿名类型 548 15.3.3?匿名类型和隐式局部变量的更多注意事项 549 15.5?小结 552 第16章 使用查询表达式的LINQ 553 16.1?查询表达式概述 553 16.1.1?投射 555 16.1.2?筛选 561 16.1.3?排序 562 16.1.4?let子句 562 16.1.5?分组 563 16.1.6?使用into实现查询延续 566 16.1.7?用多个from子句“扁平化”序列的序列 567 16.2?查询表达式只是方法调用 568 16.3?小结 569 第17章 构建自定义集合 570 17.1?更多集合接口 571 17.1.1?IList和IDictionary 572 17.1.2?ICollection 572 17.2?主要集合类 572 17.2.1 列表集合：List 573 17.2.1?全序 576 17.2.3?查找List 576 17.2.4?字典集合Dictionary 578 17.2.5?已排序集合：SortedDictionary和SortedList 583 17.2.6?栈集合：Stack 584 17.2.7?队列集合：Queue 585 17.2.8?链表：LinkedList 585 17.2.9?Span和ReadOnlySpan 586 17.3?提供索引器 587 17.4?返回或者空集合 590 17.5?迭代器 591 17.5.1?定义迭代器 591 17.5.2?迭代器语法 592 17.5.3?从迭代器生成值 592 17.5.4?迭代器和状态 594 17.5.5?更多的迭代器例子 595 17.5.6?将yield return语句放到循环中 596 17.5.7?取消更多的迭代：yield break 599 17.5.8?在类中创建多个迭代器 601 17.5.9?yield语句的要求 601 17.6?小结 602 第18章 反射、特性和动态编程 603 18.1?反射 603 18.1.1?使用System.Type访问元数据 604 18.1.2?成员调用 606 18.1.3?泛型类型上的反射 610 18.2?nameof操作符 612 18.3?特性 613 18.3.1?自定义特性 617 18.3.2?查找特性 617 18.3.3?使用构造函数初始化特性 618 18.3.4?System.AttributeUsageAttribute 622 18.3.5?具名参数 623 18.3.6?预定义特性 625 18.3.7?System.ConditionalAttribute 625 18.3.8?System.ObsoleteAttribute 627 18.3.9?泛型特性 628 18.3.10?Caller*特性 628 18.4?使用动态对象进行编程 631 18.4.1?使用dynamic调用反射 632 18.4.2?dynamic的原则和行为 633 18.4.3?为什么需要动态绑定 635 18.4.4?比较静态编译和动态编程 635 18.4.5?实现自定义动态对象 636 18.5?小结 639 第19章 多线程处理 640 19.1?多线程处理基础 642 19.2?异步任务 645 19.2.1?为什么要用TPL 646 19.2.2?理解异步任务 647 19.2.3?任务延续 650 19.2.4?用AggregateException处理任务的未处理异常 655 19.3?取消任务 660 19.3.1?Task.Run()是Task.Factory.StartNew()的简化形式 663 19.3.2?长时间运行的任务 664 19.3.3?对任务进行资源清理 665 19.4?使用System.Threading 665 19.5?小结 666 第20章 基于任务的异步模式编程 667 20.1?以同步方式调用高延迟操作 668 20.2?使用TPL异步调用高延迟操作 670 20.3?使用async/await实现基于任务的异步模式 673 20.4?异步返回ValueTask 678 20.5?异步流 680 20.6?IAsyncDisposable接口以及await using声明和语句 684 20.7?通过IAsyncEnumerable来使用LINQ 684 20.8?从异步方法返回void 686 20.9?异步Lambda和本地函数 689 20.10?任务调度器和同步上下文 694 20.11?async/await和Windows UI 695 20.12?小结 698 第21章 并行迭代 699 21.1?并行迭代 699 20.2?并行执行LINQ查询 706 21.3?小结 711 第22章 线程同步 712 22.1?线程同步的意义 713 22.1.1?用Monitor同步 716 22.1.2 使用lock关键字 718 22.1.3?lock对象的选择 720 22.1.4?为什么要避免锁定this、typeof(type)和string 721 22.1.5?避免用MethodImplAttribute同步 721 22.1.6?将字段声明为volatile 722 22.1.7?使用System.Threading.Interlocked类 722 22.1.8?多个线程时的事件通知 724 22.1.9?同步设计*佳实践 725 22.1.10?更多同步类型 726 22.1.11?线程本地存储 733 22.2?计时器 736 22.3?小结 737 第23章 平台互操作性和不安全代码 739 23.1?平台调用 740 23.1.1?声明外部函数 740 23.1.2?参数的数据类型 740 23.1.3?本机大小的整数 742 23.1.4?使用ref而不是指针 742 23.1.5?为顺序布局使用StructLayoutAttribute 743 23.1.6?内联数组 743 23.1.7?跳过局部变量的初始化 744 23.1.8?错误处理 744 23.1.9?使用SafeHandle 746 23.1.10?调用外部函数 747 23.1.11?用包装器简化API调用 749 23.1.12?函数指针映射到委托 750 23.1.13?设计规范 750 23.2?指针和地址 751 23.2.1?不安全代码 751 23.2.2? 指针声明 752 23.2.3 指针赋值 754 23.2.4?指针解引用 756 23.2.5?访问被引用物类型的成员 758 23.3?通过委托执行不安全代码 758 23.4?小结 760 第24章 公共语言基础结构(CLI) 761 24.1?CLI的定义 762 24.2?CLI的实现 762 24.2.1?Microsoft .NET Framework 764 24.2.2?.NET Core 764 24.2.3?Xamarin 765 24.3?.NET Standard 765 24.4?BCL 765 24.5?C#编译成机器码 765 24.6?运行时 767 24.6.1?垃圾回收 767 24.6.2?平台可移植性 769 24.6.3?性能 769 24.7?程序集、清单和模块 770 24.8?公共中间语言 771 24.9?公共类型系统 772 24.10?公共语言规范 772 24.11?元数据 773 24.12?NET Native和AOT编译 773 24.13?小结 774