5.4  Array类

用括号声明数组是C#中使用Array类的记号。在后台使用C#语法，会创建一个派生于抽象基类Array的新类。这样，就可以使用Array类为每个C#数组定义的方法和属性了。例如，前面就使用了Length属性，还使用foreach语句迭代数组。其实这是使用了Array类中的GetEnumerator()方法。

5.4.1  属性

Array类包含的如下属性可以用于每个数组实例。本章后面还将讨论其他更多的属性。

表  5-1

5.4.2  创建数组

Array类是一个抽象类，所以不能使用构造函数来创建数组。但除了可以使用C#语法创建数组实例之外，还可以使用静态方法CreateInstance()创建数组。如果事先不知道元素的类型，就可以使用该静态方法，因为类型可以作为Type对象传送给CreateInstance()方法。

下面的例子说明了如何创建类型为int、大小为5的数组。CreateInstance()方法的第一个参数应是元素的类型，第二个参数定义数组的大小。可以用SetValue()方法设置值，用GetValue()方法读取值：

Array intArray1 = Array.CreateInstance(typeof(int), 5);

for (int i = 0; i < 5; i++)

{

   intArray1.SetValue(33, i);

}

for (int i = 0; i < 5; i++)

{

   Console.WriteLine(intArray1.GetValue(i));

}

还可以将已创建的数组强制转换成声明为int[]的数组：

int[] intArray2 = (int[])intArray1;

CreateInstance()方法有许多重载版本，可以创建多维数组和不基于0的数组。下面的例子就创建了一个包含2×3个元素的二维数组。第一维基于1，第二维基于0：

int[] lengths = {2, 3};

int[] lowerBounds = {1, 10};

Array racers = Array.CreateInstance(typeof(Person), lengths, lowerBounds);

SetValue()方法设置数组的元素，其参数是每一维的索引：

racers.SetValue(new Person("Alain", "Prost"), 1, 10);

racers.SetValue(new Person("Emerson", "Fittipaidi"), 1, 11);

racers.SetValue(new Person("Ayrton", "Senna"), 1, 12);

racers.SetValue(new Person("Ralf", "Schumacher"), 2, 10);

racers.SetValue(new Person("Fernando", "Alonso"), 2, 11);

racers.SetValue(new Person("Jenson", "Button"), 2, 12);

尽管数组不是基于0的，但可以用一般的C#记号将它赋予一个变量。只需注意不要超出边界即可：

Person[,] racers2 = (Person[,]) racers;

Person first = racers2[1, 10];

Person last = racers2[2, 12];

5.4.3  复制数组

数组是引用类型，所以将一个数组变量赋予另一个数组变量，就会得到两个指向同一数组的变量。而复制数组，会使数组实现ICloneable接口。这个接口定义的Clone()方法会创建数组的浅副本。

如果数组的元素是值类型，就会复制所有的值，如图5-5所示：

int intArray1 = {1, 2};

int intArray2 = (int[])intArray1.Clone();

图  5-5

如果数组包含引用类型，则不复制元素，而只复制引用。图5-6 显示了变量beatles和beatlesClone，其中beatlesClone是通过在beatles上调用Clone()方法来创建的。beatles和beatlesClone引用的Person对象是相同的。如果修改beatlesClone中一个元素的属性，就会改变beatles中的对应对象。

Person[] beatles = {

                 new Person("John", "Lennon"),

                 new Person("Paul", "McCartney"),

              };

Person[] beatlesClone = (Person[])beatles.Clone();

图  5-6

除了使用Clone()方法之外，还可以使用Array.Copy()方法创建浅副本。但Clone()方法和Copy()方法有一个重要区别：Clone()方法会创建一个新数组，而Copy()方法只是传送了阶数相同、有足够元素空间的已有数组。

提示：

如果需要包含引用类型的数组的深副本，就必须迭代数组，创建新对象。

5.4.4  排序

Array类实现了对数组中元素的冒泡排序。Sort()方法需要数组中的元素实现IComparable接口。简单类型，如System.String和System.Int32实现了IComparable接口，所以可以对包含这些类型的元素排序。

在示例程序中，数组name包含string类型的元素，这个数组是可以排序的。

string names = {

               "Christina Aguillera",

               "Shakira",

               "Beyonce",

               "Gwen Stefani"

             };

Array.Sort(names);

foreach (string name in names)

{

   Console.WriteLine(name);

}

该应用程序的输出是排好序的数组：

Beyonce

Christina Aguillera

Gwen Stefani

Shakira

如果对数组使用定制的类，就必须实现IComparable接口。这个接口只定义了一个方法CompareTo()，如果要比较的对象相等，该方法就返回0。如果实例应排在参数对象的前面，该方法就返回小于0的值。如果实例应排在参数对象的后面，该方法就返回大于0的值。

修改Person类，使之执行IComparable接口。对lastname的值进行比较。lastname是string类型，而String类已经实现了IComparable接口，所以可以使用String类中CompareTo()方法的实现代码：

public class Person : IComparable

{

  public int CompareTo(object obj)

  {

    Person other = obj as Person;

    return this.lastname. CompareTo(other.lastname);

}

//…

现在可以按照姓氏对Person对象数组排序了：

Person[] persons = {

     new Person("Emerson", "Fittipaldi"),

     new Person("Niki", "Lauda"),

     new Person("Ayrton", "Senna"),

     new Person("Michael", "Schumacher"),

};

Array.Sotr(persons);

foreach (Person p in persons)

{

  Console.WriteLine(p);

}

使用Person类的排序功能，会得到按姓氏排序的姓名：

Emerson Fittipaldi

Niki Lauda

Michael Schumacher

Ayrton Senna

如果Person对象的排序方式与上述不同，或者不能修改在数组中用作元素的类，就可以执行IComparer接口。这个接口定义了方法Compare()。IComparable接口必须由要比较的类来执行，而IComparer接口独立于要比较的类。这就是Compare()方法定义了两个要比较的变元的原因。其返回值与IComparable接口的CompareTo()方法类似。

类PersonComparer实现了IComparer接口，可以按照firname或lastname对Person对象排序。枚举PersonCompareType定义了与PersonComparer相当的排序选项：Firname和Lastname。排序的方式由类PersonComparer的构造函数定义，在该构造函数中设置了一个PersonCompareType值。Compare()方法用一个switch语句指定是按firname还是lastname排序。

public class PersonComparer : IComparer

{

  public enum PersonCompareType

  {

    Firname,

Lastname

}

  private PersonCompareType compareType;

  public PersonComparer(PersonCompareType compareType)

  {

     this. compareType = compareType;

}

public int Compare(object x, object y)

{

       Person p1 = x as Person;

       Person p1 = y as Person;

       Switch (compareType)

       {

           case PersonCompareType.Firstname:

              return p1. Firstname. CompareTo(p2. Firstname);

           case PersonCompareType.Lastname:

              return p1. Lastname. CompareTo(p2. Lastname);

           default:

              throw new ArgumentException("unexpexted compare type")

}

}

}

现在，可以将一个PersonComparer对象传送给Array.Sort()方法的第二个变元。下面是按名字对persons数组排序：

Array.Sort(persons,

new PersonComparer(PersonComparer. PersonCompareType.Firstname));

foreach (Person p in persons)

{

  Console.WriteLine(p);

}

persons数组现在按名字排序：

Ayrton Senna

Emerson Fittipaldi

Michael Schumacher

Niki Lauda

提示：

Array类还提供了Sort方法，它需要将一个委托作为变元。第7章将介绍如何使用委托。