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1. 装箱、拆箱还是别名 许多 C#.NET 的书上都有介绍 int -> Int32 是一个装箱的过程,反之则是拆箱的过程。许多其它变量类型也是如此,如:short <-> Int16,long <-> Int64 等。对于一般的程序员来说,大可不必去了解这一过程,因为这些装箱和拆箱的动作都是可以自动完成的,不需要写代码进行干预。但是我们需要记住这些类型之间的关系,所以,我们使用“别名”来记忆它们之间的关系。 C# 是全面向对象的语言,比 Java 的面向对象都还彻底——它把简单数据类型通过默认的装箱动作封装成了类。Int32、Int16、Int64 等就是相应的类名,而那些我们熟悉的、简单易记的名称,如 int、short、long 等,我们就可以把它称作是 Int32、Int16、Int64 等类型的别名。 那么除了这三种类型之外,还有哪些类有“别名”呢?常用的有如下一些: bool -> System.Boolean (布尔型,其值为 true 或者 false) char -> System.Char (字符型,占有两个字节,表示 1 个 Unicode 字符) byte -> System.Byte (字节型,占 1 字节,表示 8 位正整数,范围 0 ~ 255) sbyte -> System.SByte (带符号字节型,占 1 字节,表示 8 位整数,范围 -128 ~ 127) ushort -> System.UInt16 (无符号短整型,占 2 字节,表示 16 位正整数,范围 0 ~ 65,535) uint -> System.UInt32 (无符号整型,占 4 字节,表示 32 位正整数,范围 0 ~ 4,294,967,295) ulong -> System.UInt64 (无符号长整型,占 8 字节,表示 64 位正整数,范围 0 ~ 大约 10 的 20 次方) short -> System.Int16 (短整型,占 2 字节,表示 16 位整数,范围 -32,768 ~ 32,767) int -> System.Int32 (整型,占 4 字节,表示 32 位整数,范围 -2,147,483,648 到 2,147,483,647) long -> System.Int64 (长整型,占 8 字节,表示 64 位整数,范围大约 -(10 的 19) 次方 到 10 的 19 次方) float -> System.Single (单精度浮点型,占 4 个字节) double -> System.Double (双精度浮点型,占 8 个字节) 我们可以用下列代码做一个实验: private void TestAlias() { // this.textBox1 是一个文本框,类型为 System.Windows.Forms.TextBox // 设计中已经将其 Multiline 属性设置为 true byte a = 1; char b = ’a’; short c = 1; int d = 2; long e = 3; uint f = 4; bool g = true; this.textBox1.Text = ""; this.textBox1.AppendText("byte -> " + a.GetType().FullName + "\n"); this.textBox1.AppendText("char -> " + b.GetType().FullName + "\n"); this.textBox1.AppendText("short -> " + c.GetType().FullName + "\n"); this.textBox1.AppendText("int -> " + d.GetType().FullName + "\n"); this.textBox1.AppendText("long -> " + e.GetType().FullName + "\n"); this.textBox1.AppendText("uint -> " + f.GetType().FullName + "\n"); this.textBox1.AppendText("bool -> " + g.GetType().FullName + "\n"); } 在窗体中新建一个按钮,并在它的单击事件中调用该 TestAlias() 函数,我们将看到运行结果如下: byte -> System.Byte char -> System.Char short -> System.Int16 int -> System.Int32 long -> System.Int64 uint -> System.UInt32 bool -> System.Boolean 这足以说明各别名对应的类! 2. 数值类型之间的相互转换 这里所说的数值类型包括 byte, short, int, long, fload, double 等,根据这个排列顺序,各种类型的值依次可以向后自动进行转换。举个例来说,把一个 short 型的数据赋值给一个 int 型的变量,short 值会自动行转换成 int 型值,再赋给 int 型变量。如下例: private void TestBasic() { byte a = 1; short b = a; int c = b; long d = c; float e = d; double f = e; this.textBox1.Text = ""; this.textBox1.AppendText("byte a = " + a.ToString() + "\n"); this.textBox1.AppendText("short b = " + b.ToString() + "\n"); this.textBox1.AppendText("int c = " + c.ToString() + "\n"); this.textBox1.AppendText("long d = " + d.ToString() + "\n"); this.textBox1.AppendText("float e = " + e.ToString() + "\n"); this.textBox1.AppendText("double f = " + f.ToString() + "\n"); } 译顺利通过,运行结果是各变量的值均为 1;当然,它们的类型分别还是 System.Byte 型……System.Double 型。现在我们来试试,如果把赋值的顺序反过来会怎么样呢?在 TestBasic() 函数中追加如下语句: int g = 1; short h = g; this.textBox1.AppendText("h = " + h.ToString() + "\n"); 结果编译报错: G:\Projects\Visual C#\Convert\Form1.cs(118): 无法将类型“int”隐式转换为“short” 其中,Form1.cs 的 118 行即 short h = g 所在行。 这个时候,如果我们坚持要进行转换,就应该使用强制类型转换,这在 C 语言中常有提及,就是使用“(类型名) 变量名”形式的语句来对数据进行强制转换。如上例修改如下: short g = 1; byte h = (byte) g; // 将 short 型的 g 的值强制转换成 short 型后再赋给变量 h this.textBox1.AppendText("h = " + h.ToString() + "\n"); 编译通过,运行结果输出了 h = 1,转换成功。 但是,如果我们使用强制转换,就不得不再考虑一个问题:short 型的范围是 -32768 ~ 23767,而 byte 型的范围是 0 ~ 255,那么,如果变量 g 的大小超过了 byte 型的范围又会出现什么样的情况呢?我们不妨再一次改写代码,将值改为 265,比 255 大 10 short g = 265; //265 = 255 + 10 byte h = (byte) g; this.textBox1.AppendText("h = " + h.ToString() + "\n"); 编译没有出错,运行结果却不是 h = 265,而是 h = 9。 因此,我们在进行转换的时候,应当注意被转换的数据不能超出目标类型的范围。这不仅体现在多字节数据类型(相对,如上例的 short) 转换为少字节类型(相对,如上例的 byte) 时,也体现在字节数相同的有符号类型和无符号类型之间,如将 byte 的 129 转换为 sbyte 就会溢出。这方面的例子大同小异,就不详细说明了。
5. 字符串和字符数组之间的转换 字符串类 System.String 提供了一个 void ToCharArray() 方法,该方法可以实现字符串到字符数组的转换。如下例: private void TestStringChars() { string str = "mytest"; char[] chars = str.ToCharArray(); this.textBox1.Text = ""; this.textBox1.AppendText("Length of \"mytest\" is " + str.Length + "\n"); this.textBox1.AppendText("Length of char array is " + chars.Length + "\n"); this.textBox1.AppendText("char[2] = " + chars[2] + "\n"); } 例中以对转换转换到的字符数组长度和它的一个元素进行了测试,结果如下: Length of "mytest" is 6 Length of char array is 6 char[2] = t 可以看出,结果完全正确,这说明转换成功。那么反过来,要把字符数组转换成字符串又该如何呢? 我们可以使用 System.String 类的构造函数来解决这个问题。System.String 类有两个构造函数是通过字符数组来构造的,即 String(char[]) 和 String[char[], int, int)。后者之所以多两个参数,是因为可以指定用字符数组中的哪一部分来构造字符串。而前者则是用字符数组的全部元素来构造字符串。我们以前者为例,在 TestStringChars() 函数中输入如下语句: char[] tcs = {’t’, ’e’, ’s’, ’t’, ’ ’, ’m’, ’e’}; string tstr = new String(tcs); this.textBox1.AppendText("tstr = \"" + tstr + "\"\n"); 运行结果输入 tstr = "test me",测试说明转换成功。 实际上,我们在很多时候需要把字符串转换成字符数组只是为了得到该字符串中的某个字符。如果只是为了这个目的,那大可不必兴师动众的去进行转换,我们只需要使用 System.String 的 [] 运算符就可以达到目的。请看下例,再在 TestStringChars() 函数中加入如如下语名: char ch = tstr[3]; this.textBox1.AppendText("\"" + tstr + "\"[3] = " + ch.ToString()); 正确的输出是 "test me"[3] = t,经测试,输出正确。 6. 字符串和字节数组之间的转换 如果还想从 System.String 类中找到方法进行字符串和字节数组之间的转换,恐怕你会失望了。为了进行这样的转换,我们不得不借助另一个类:System.Text.Encoding。该类提供了 bye[] GetBytes(string) 方法将字符串转换成字节数组,还提供了 string GetString(byte[]) 方法将字节数组转换成字符串。 System.Text.Encoding 类似乎没有可用的构造函数,但我们可以找到几个默认的 Encoding,即 Encoding.Default(获取系统的当前 ANSI 代码页的编码)、Encoding.ASCII(获取 7 位 ASCII 字符集的编码)、Encoding.Unicode(获取采用 Little-Endian 字节顺序的 Unicode 格式的编码)、Encoding.UTF7(获取 UTF-7 格式的编码)、Encoding.UTF8(获取 UTF-8 格式的编码) 等。这里主要说说 Encoding.Default 和 Encoding.Unicode 用于转换的区别。 在字符串转换到字节数组的过程中,Encoding.Default 会将每个单字节字符,如半角英文,转换成 1 个字节,而把每个双字节字符,如汉字,转换成 2 个字节。而 Encoding.Unicode 则会将它们都转换成两个字节。我们可以通过下列简单的了解一下转换的方法,以及使用 Encoding.Default 和 Encodeing.Unicode 的区别: private void TestStringBytes() { string s = "C#语言"; byte[] b1 = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(s); byte[] b2 = System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(s); string t1 = "", t2 = ""; foreach (byte b in b1) { t1 += b.ToString("") + " "; } foreach (byte b in b2) { t2 += b.ToString("") + " "; } this.textBox1.Text = ""; this.textBox1.AppendText("b1.Length = " + b1.Length + "\n"); this.textBox1.AppendText(t1 + "\n"); this.textBox1.AppendText("b2.Length = " + b2.Length + "\n"); this.textBox1.AppendText(t2 + "\n"); } 运行结果如下,不说详述,相信大家已经明白了。 b1.Length = 6 67 35 211 239 209 212 b2.Length = 8 67 0 35 0 237 139 0 138 将字节数组转换成字符串,使用 Encoding 类的 string GetString(byte[]) 或 string GetString(byte[], int, int) 方法,具体使用何种 Encoding 还是由编码决定。在 TestStringBytes() 函数中添加如下语句作为实例: byte[] bs = {97, 98, 99, 100, 101, 102}; string ss = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(bs); this.textBox1.AppendText("The string is: " + ss + "\n"); 运行结果为:The string is: abcdef
7. 各种数值类型和字节数组之间的转换 在第 1 条中我们可以查到各种数值型需要使用多少字节的空间来保存数据。将某种数值类型的数据转换成字节数组的时候,得到的一定是相应大小的字节数组;同样,需要把字节数组转换成数值类型,也需要这个字节数组大于相应数值类型的字节数。 现在介绍此类转换的主角:System.BitConverter。该类提供了 byte[] GetBytes(...) 方法将各种数值类型转换成字节数组,也提供了 ToInt32、ToInt16、ToInt64、ToUInt32、ToSignle、ToBoolean 等方法将字节数组转换成相应的数值类型。 由于这类转换通常只是在需要进行较细微的编码/解码操作时才会用到,所以这里就不详细叙述了,仅把 System.BitConverter 类介绍给大家。 8. 转换成十六进制 任何数据在计算机内部都是以二进制保存的,所以进制与数据的存储无关,只与输入输出有关。所以,对于进制转换,我们只关心字符串中的结果。 在上面的第 4 条中提到了 ToString() 方法可以将数值转换成字符串,不过在字符串中,结果是以十进制显示的。现在我们带给它加一些参数,就可以将其转换成十六进制——使用 ToString(string) 方法。 这里需要一个 string 类型的参数,这就是格式说明符。十六进制的格式说明符是 "x" 或者 "X",使用这两种格式说明符的区别主要在于 A-F 六个数字:"x" 代表 a-f 使用小写字母表示,而 "X" 而表示 A-F 使用大字字母表示。如下例: private void TestHex() { int a = 188; this.textBox1.Text = ""; this.textBox1.AppendText("a(10) = " + a.ToString() + "\n"); this.textBox1.AppendText("a(16) = " + a.ToString("x") + "\n"); this.textBox1.AppendText("a(16) = " + a.ToString("X") + "\n"); } 运行结果如下: a(10) = 188 a(16) = bc a(16) = BC 这时候,我们可能有另一种需求,即为了显示结果的整齐,我们需要控制十六进制表示的长度,如果长度不够,用前导的 0 填补。解决这个问题,我们只需要在格式说明符“x”或者“X”后写上表示长度的数字就行了。比如,要限制在 4 个字符的长度,可以写成“X4”。在上例中追加一句: this.textBox1.AppendText("a(16) = " + a.ToString("X4") + "\n"); 其结果将输出 a(16) = 00BC。 现在,我们还要说一说如何将一个表示十六进制数的字符串转换成整型。这一转换,同样需要借助于 Parse() 方法。这里,我需要 Parse(string, System.Globalization.NumberStyles) 方法。第一个参数是表示十六进制数的字符串,如“AB”、“20”(表示十进制的 32) 等。第二个参数 System.Globalization.NumberStyles 是一个枚举类型,用来表示十六进制的枚举值是 HexNumber。因此,如果我们要将“AB”转换成整型,就应该这样写:int b = int.Parse("AB", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber),最后得到的 b 的值是 171。
10. 格式化日期型数据 编程的过程中,通常需要将日期型数据按照一定的格式输出,当然,输出结果肯定是字符串。为此,我们需要使用 System.DateTime 类的 ToString() 方法,并为其指定格式字符串。 MSDN 中,System.Globalization.DateTimeFormatInfo 类的概述里对模式字符串有非常详细的说明,因此,这里我只对常用的一些格式进行说明,首先请看下表: d 月中的某一天 一位数的日期没有前导零 dd 月中的某一天 一位数的日期有一个前导零 ddd 周中某天的缩写名称 在 AbbreviatedDayNames 中定义 dddd 周中某天的完整名称 在 DayNames 中定义 M 月份数字 一位数的月份没有前导零 MM 月份数字 一位数的月份有一个前导零 MMM 月份的缩写名称 在 AbbreviatedMonthNames 中定义 MMMM 月份的完整名称 在 MonthNames 中定义 y 不包含纪元的年份 如果不包含纪元的年份小于 10,则显示不具有前导零的年份 yy 不包含纪元的年份 如果不包含纪元的年份小于 10,则显示具有前导零的年份 yyyy 包括纪元的四位数的年份 h 12 小时制的小时 一位数的小时数没有前导零 hh 12 小时制的小时 一位数的小时数有前导零 H 24 小时制的小时 一位数的小时数没有前导零 HH 24 小时制的小时 一位数的小时数有前导零 m 分钟 一位数的分钟数没有前导零 mm 分钟 一位数的分钟数有一个前导零 s 秒 一位数的秒数没有前导零 ss 秒 一位数的秒数有一个前导零 为了便于大家的理解,不妨试试下面的程序: private void TestDateTimeToString() { DateTime now = DateTime.Now; string format; this.textBox1.Text = ""; format = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; this.textBox1.AppendText(format + ": " + now.ToString(format) + "\n"); format = "yy年M日d日"; this.textBox1.AppendText(format + ": " + now.ToString(format) + "\n"); } 这段程序将输出结果: yyyy-MM-dd HH:mm:ss: 2002-08-26 17:03:04 yy年M日d日: 02年8日26日 这时候,又出现一个问题,如果要输出的文本信息中包含格式字符怎么办?如 format = "year: yyyy, month: MM, day: dd"; this.textBox1.AppendText(now.ToString(format) + "\n"); 将输出: 2ear: 2002, 4on下5: 08, 26a2: 26 这并不是我想要的结果,怎么办呢?有办法—— format = "\"year\": yyyy, \’month\’: MM, \’day\’: dd"; this.textBox1.AppendText(now.ToString(format) + "\n"); 看,这次运行结果对了: year: 2002, month: 08, day: 26 可以看出,只需要使用单引号或者双引号将文本信息括起来就好。 如果文本信息中包含双引号或者单引号又怎么办呢?