抽象类 & 多态

一、语法糖（Syntactic Sugar）

语法糖是指对语言功能没有实际影响，但能方便程序员使用的语法。

1.var—— 隐式类型推断

• 编译时确定类型，一旦推断不可更改。

csharp

var age = 30; // 编译器推断为 int var name = "虹猫学园"; // 编译器推断为 string

2.dynamic—— 运行时类型推断

• 运行时确定类型，编译时不进行类型检查。

csharp

dynamic data = 10; // 运行时为 int data = "虹猫学园"; // 运行时变为 string，编译通过

• varvsdynamic：var性能更好、类型安全；dynamic更灵活但存在运行时风险。

3.const与readonly

二、重写（override）与隐藏（Hide）

• 重写条件：函数成员、public/protected可见、签名一致。

• 重写：父类用virtual，子类用override重新实现。

csharp

class Vehicle { public virtual void Run() { ... } } class Car : Vehicle { public override void Run() { ... } }

• 隐藏：不用virtual/override，子类会隐藏父类方法，不常用。

三、抽象类（abstract）

• 抽象方法：只有声明，没有方法体，必须在子类中重写。

• 抽象类特点：

  1. 用abstract修饰，不能被实例化。

  2. 可以包含抽象方法和非抽象方法。

  3. 子类必须重写所有抽象方法（除非子类也是抽象类）。

  4. 可以有字段、属性、构造函数（用于初始化成员）。

• abstract不能与以下关键字共存：

  • private：子类无法继承，无法重写。

  • static：静态方法不能是抽象的。

四、接口（interface）

• 接口是功能的集合，只声明不实现。

• 定义格式：

csharp

public interface 接口名 { 抽象方法1; 抽象方法2; }

• 接口特点：

  1. 方法默认是public abstract。

  2. 不能包含字段、构造函数、静态成员。

  3. 一个类可以实现多个接口。

• 类与接口的关系：

  • 类与类：单继承

  • 类与接口：多实现

  • 接口与接口：多继承

• 接口 vs 抽象类：

  • 抽象类描述"是什么"（如：动物），接口定义"能做什么"（如：飞行）。

五、多态（Polymorphism）

1. 静态多态 —— 方法重载

• 编译时决定调用哪个方法。

2. 动态多态 —— 继承 + 重写

• 形成条件：①继承关系 ②方法重写 ③父类引用指向子类对象。

csharp

Animal a = new Dog(); // 父类引用指向子类对象 a.Eat(); // 运行时决定调用 Dog 的 Eat()

3. 动态多态的成员访问规则

4. 引用类型转型

• 向上转型（隐式）：Animal a = new Dog();

• 向下转型（显式）：Dog d = (Dog)a;

六、内部类

• 定义在类内部的类，适用于仅在该类中使用的辅助类。

• 成员内部类创建方式：Outer.Inner inner = new Outer.Inner();

泛型

一、装箱与拆箱（补充）

• 装箱：值类型 → 引用类型（object）

• 拆箱：引用类型 → 值类型

• 装箱拆箱会损耗性能，泛型可以避免。

二、为什么使用泛型

• 避免为不同类型重复写相同逻辑。

• 解决object方式的类型不安全与性能问题。

三、泛型基础

• 泛型是延迟声明：定义时不指定类型，调用时指定。

• 可应用于：方法、类、接口、委托。

csharp

// 泛型方法 public static void Show<T>(T t) { ... } // 泛型类 public class GenericClass<T> { public T _T; } // 泛型接口 public interface IGenericInterface<T> { T GetT(T t); } // 泛型委托 public delegate void SayHi<T>(T t);

四、泛型性能对比

• 性能排序：泛型方法 > 普通方法 >object方法（因为装箱拆箱）。

五、泛型约束（where）

⚠️new()约束必须放在最后。

异常处理

一、常见异常

• 索引越界：IndexOutOfRangeException

• 空引用：NullReferenceException

• 除零异常：DivideByZeroException

二、异常体系结构

text

System.Exception ├── System.SystemException（系统异常） │ ├── NullReferenceException │ ├── IndexOutOfRangeException │ └── DivideByZeroException └── System.ApplicationException（自定义异常基类）

三、try-catch-finally

csharp

try { // 可能出错的代码 } catch (DivideByZeroException ex) { // 处理特定异常 } catch (Exception ex) { // 处理其他所有异常 } finally { // 无论是否异常，都执行（释放资源） }

四、throw与throw ex的区别

五、自定义异常

• 继承Exception或ApplicationException。

• 提供三个构造函数：无参、带消息、带消息+内部异常。

六、using语法糖

• using (资源对象) { ... }等价于try { ... } finally { 资源.Dispose(); }

• 只能用于实现了IDisposable接口的对象（如文件流、数据库连接）。

ArrayList 集合 & 队列 & 栈

一、ArrayList（非泛型集合）

• 本质是object数组，容量自动扩充。

• 缺点：存储值类型需装箱，读取需拆箱，类型不安全。

• 常用方法：

  • 添加：Add,Insert

  • 删除：Remove,RemoveAt,RemoveRange,Clear

  • 查找：Contains,IndexOf,LastIndexOf

  • 属性：Count,Capacity

二、Queue队列（FIFO）

• 先进先出，只能从队尾入队，队头出队。

• 核心方法：

  • Enqueue：入队（添加）

  • Dequeue：出队（移除并返回队头元素）

  • Peek：查看队头元素（不移除）

• 有泛型版本Queue<T>

三、Stack栈（LIFO）

• 后进先出，只能从栈顶入栈和出栈。

• 核心方法：

  • Push：入栈（添加）

  • Pop：出栈（移除并返回栈顶元素）

  • Peek：查看栈顶元素（不移除）

• 有泛型版本Stack<T>

字典 & 排序列表

一、List<T>泛型集合

• ArrayList的泛型版本，类型安全，无需装箱拆箱，性能更好。

csharp

List<Student> stus = new List<Student>(); stus.Add(new Student { ID = 1001, Name = "貂蝉" });

二、Hashtable（哈希表）

• 键/值对集合，键不能为null，值可以为null。

• 非泛型，键和值都是object，有装箱拆箱问题。

• 常用方法：Add,Remove,ContainsKey,ContainsValue

三、Dictionary<K, V>（泛型字典）

• Hashtable的泛型版本，类型安全，性能更好。

• 特点：键唯一，查找速度快（接近 O(1)）。

• 常用属性和方法：

  • Count,Keys,Values

  • Add,ContainsKey,TryGetValue,Remove

使用示例：

csharp

Dictionary<int, Student> students = new Dictionary<int, Student>(); students.Add(stu1.ID, stu1); Student s = students[1002]; // 通过键取值

四、SortedList

• 键/值对集合，按键自动排序。

• 可通过键或索引访问。

五、集合嵌套

csharp

Dictionary<string, Dictionary<int, Student>> school = new Dictionary<...>(); // 学校 → 班级 → 学生 Console.WriteLine(school["net7"][1002].Name);

IO 流 & 文件操作

一、Path类（静态）

• 处理路径字符串：

  • GetFileName：获取文件名

  • GetExtension：获取扩展名

  • GetDirectoryName：获取目录

  • Combine：拼接路径

二、File类（静态）与FileInfo（实例）

File常用方法：

• 读写：ReadAllText,WriteAllText,ReadAllLines,WriteAllLines

• 操作：Copy,Delete,Move,Exists

三、Directory类（静态）与DirectoryInfo（实例）

• 操作文件夹：CreateDirectory,Delete,Move,Exists

四、FileStream（字节流）

• 读写任何类型的文件（文本、图片、视频）。

csharp

using (FileStream fs = new FileStream("path", FileMode.Open, FileAccess.Read)) { byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 5]; int r = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length); string s = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, r); }

五、StreamReader/StreamWriter（字符流）

• 专用于文本文件的读写。

csharp

using (StreamReader sr = new StreamReader("path")) { string line = sr.ReadLine(); } using (StreamWriter sw = new StreamWriter("path", true)) { // true 表示追加 sw.WriteLine("追加内容"); }

六、BufferedStream（缓冲流）

• 包装其他流，通过缓冲区提升读写性能。

七、FileMode与FileAccess

八、文件复制示例

csharp

public static void CopyFile(string src, string dest) { using (FileStream fsRead = new FileStream(src, FileMode.Open, FileAccess.Read)) using (FileStream fsWrite = new FileStream(dest, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write)) { byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 5]; int r; while ((r = fsRead.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0) { fsWrite.Write(buffer, 0, r); } } }

九、CryptoStream（加密流）

• 用于数据加密/解密，可与FileStream配合使用。

多线程

📌 该文件与 Day13 同时提供，内容相互补充。

一、进程与线程

• 进程：工厂车间，资源分配的基本单位。

• 线程：车间里的工人，CPU 调度和执行的基本单位。

二、Process类

• 管理本地和远程进程。

csharp

Process[] pros = Process.GetProcesses(); // 获取所有进程 Process.Start("calc"); // 打开计算器 pros[i].Kill(); // 终止进程

三、Thread类

• 命名空间：System.Threading

• 创建方式：

csharp

// 无参 Thread t = new Thread(Method); // 有参（object 类型） Thread t = new Thread(ParameterizedMethod); t.Start(obj);

• 常用属性：Name,IsAlive,IsBackground,Priority,ThreadState

• 常用方法：Start,Sleep,Join,Abort

四、线程优先级

• 枚举值：Lowest,BelowNormal,Normal（默认）,AboveNormal,Highest

• 高优先级线程获得更多 CPU 时间。

五、线程同步 ——lock互斥锁

• 确保同一时间只有一个线程访问共享资源。

csharp

private static object locker = new object(); lock (locker) { // 临界区代码 }

• 锁对象建议：private static readonly object

六、Mutex互斥锁

• 可跨进程同步，功能比lock强大。

csharp

Mutex m = new Mutex(true, "MutexName", out bool createdNew); if (createdNew) { // 获得了互斥锁 }

💎 本周学习总结

本周学习内容覆盖了 C# 面向对象高级特性、数据集合、泛型、异常处理、文件 IO 和多线程编程。核心要点如下：