C# 语言入门（四）闭包、字符串、结构体、枚举、类

本篇核心知识点闭包底层原理、数组洗牌算法、string 字符串全套 API、CSV 配置文件解析、DateTime 时间类、struct 结构体、enum 枚举、class 类、静态成员、struct 与 class 核心区别、课后实战作业一、Lambda 闭包底层原理补充拓展1. 概念闭包指 Lambda 表达式捕获外层局部变量函数执行完毕后局部变量本该销毁但被 Lambda 捕获后变量生命周期延长可后续重复调用。2. 核心陷阱循环内直接捕获循环变量i所有 Lambda 共享同一块内存执行时 i 已为循环终值输出结果全部相同。3. 解决方案循环内创建临时变量拷贝当前 i每个 Lambda 捕获独立副本互不干扰。代码示例using System; using System.Collections.Generic; ​ Action GetFunc(){ int i 0; return () { Console.WriteLine(i); i; }; } ​ int Main(){ Action a GetFunc(); a(); // 0 a(); // 1 Action a2 GetFunc(); a2(); // 重新从0开始独立环境 return 0; }拓展闭包会自动将捕获的局部变量包装成隐藏类保存延长变量生命周期Lua、JS、C# 均存在同类闭包陷阱。二、数组洗牌算法1. 概念Fisher-Yates 洗牌算法从数组末尾向前遍历随机选取前方下标交换保证随机均匀分布。特性时间复杂度 O (n)仅一次遍历Random 全局仅实例化一次重复 new 会生成相同随机序列适用于卡牌、道具随机掉落等游戏场景。完整代码using System; ​ static Random rd new Random(); ​ // 数组随机打乱 static void Shuffle(int[] arr){ for (int i arr.Length - 1; i 0; i--){ // 取0~i随机下标 int randIdx rd.Next(0, i 1); // 交换元素 int temp arr[i]; arr[i] arr[randIdx]; arr[randIdx] temp; } } ​ // 打印数组工具 static void PrintArr(int[] arr){ foreach (int n in arr) Console.Write(n ); Console.WriteLine(); ​ int Main(){ int[] data {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; Shuffle(data); PrintArr(data); return 0; }三、string 字符串全套 API核心1 基础概念string 本质是char[]字符数组不可变类型所有修改操作不会改变原字符串全部返回新字符串频繁拼接性能差高性能用StringBuilder。2 核心属性string.Length获取字符个数只读属性无括号。3 全部常用方法附代码示例1大小写转换ToUpper()全部大写、ToLower()全部小写实战账号登录统一转小写屏蔽大小写差异string str HelloGame; string low str.ToLower(); string up str.ToUpper();2空格处理Trim()仅移除首尾空格中间空格保留Replace( , )替换全部空格清除所有空白。3字符串比较Equals()严格对比字符内容推荐用于字符串相等判断string.Compare(str1,str2,bool ignoreCase)返回 int小于 0 前者小等于 0 相等大于 0 后者大第三个参数控制是否忽略大小写。4查找子串IndexOf(字符/字符串)从左向右返回首次出现下标无返回 - 1LastIndexOf()从右向左返回最后匹配下标5包含判断Contains(子串)存在返回 true无返回 false。6插入、删除、替换Insert(下标, 插入文本)指定位置插入返回新串Remove(起始下标, 长度)删除指定区间字符Replace(oldStr, newStr)全局替换所有匹配内容。7分割与拼接CSV 配置核心Split(分隔字符)按符号分割返回字符串数组string.Join(分隔符, 字符串数组)数组元素拼接为单字符串实战Excel 导出 CSV 文件逗号分隔数据程序读取后 Split 解析字段。// CSV解析示例 string line 1001,战士,99,1200; string[] info line.Split(,); // Join拼接数组 string[] arr {张三,李四}; string res string.Join(、, arr);8首尾匹配StartsWith()判断开头、EndsWith()判断结尾。9格式化输出string.Format(模板, 参数)占位符 {0}{1} 填充数据。拓展大量循环拼接字符串优先StringBuilder避免频繁创建新 string 造成 GC 压力。四、DateTime 时间类1 核心属性DateTime.Now获取系统当前年月日时分秒shturl.cc/lFQ2仅获取日期无时分2 格式化输出自定义格式字符串yyyy4 位年、MM月份、dd日期、HH24 小时、mm分钟、ss秒DateTime now DateTime.Now; string timeStr now.ToString(yyyy-MM-dd HH:mm:ss); Console.WriteLine(timeStr);实战场景游戏日志记录、任务限时判断、登录时间统计。五、struct 结构体值类型1 概念struct 是值类型存储在栈轻量化数据载体用于坐标、道具属性等小型数据。2 核心特性与 class 区分默认访问权限private不能自定义无参构造函数编译器自动生成可自定义带参构造构造内必须给所有字段赋值无析构函数不支持继承无法作为父类 / 子类仅可实现接口传递参数为值拷贝修改副本不影响原变量。代码示例// 二维坐标结构体 struct Vector2{ public float x; public float y; // 带参构造必须全部赋值 public Vector2(float x_, float y_){ x x_; y y_; // 不能写无参构造 } // 结构体内部方法 public void Show(){ Console.WriteLine($X:{x} Y:{y}); } } int Main(){ Vector2 pos new Vector(3, 5); pos.Show(); return 0; }六、enum 枚举1 概念枚举是自定义常量值类型用于状态机、方向、道具类型配套 switch 使用。2 特性底层默认 int第一个常量默认值 0后续依次 1可手动指定某常量数值后续自动累加枚举变量仅能赋值枚举内定义常量禁止直接赋 int可强制枚举与 int 互相转换。代码示例enum Direction{ None, // 0 Up, // 1 Down, // 2 Left, // 3 Right // 4 } ​ int Main(){ Direction dir Direction.Right; switch(dir){ case Up: Console.WriteLine(向上); break; case Down: Console.WriteLine(向下); break; default: Console.WriteLine(无方向); break; } return 0; }实战场景游戏角色状态待机 / 攻击 / 死亡、碰撞分组、消息类型区分。七、class 类引用类型1 概念class 是引用类型存储在堆面向对象核心用于复杂业务实体玩家、怪物、植物。2 基础组成成员变量、成员方法、构造函数、析构函数、静态成员。3 访问修饰符默认类内成员默认private类默认internal仅当前程序集访问。4 构造函数可自定义无参 / 多参构造支持重载实例化必须new分配堆内存无自定义构造时编译器提供默认无参构造。5 析构函数~类名()程序垃圾回收时自动执行释放资源无法手动调用。6 静态成员 static静态变量 / 静态方法归属类本身不属于实例对象通过类名.静态成员访问无需 new静态方法仅能调用静态变量不能访问普通成员全局计数器、单例模式高频使用。完整实战代码游戏植物类class Plant{ // 普通成员 public string name; public int hp; // 静态全局计数器 public static int count 0; ​ // 构造函数 public Plant(string n, int h){ name n; hp h; count; // 创建对象计数 } ​ // 被攻击方法 public void Hurt(int atk){ hp - atk; if (hp 0) hp 0; } ​ // 打印信息 public void ShowInfo(){ Console.WriteLine($植物{name} 血量{hp}); } ​ // 析构函数 ~Plant(){ Console.WriteLine(植物对象销毁); } } ​ int Main(){ Plant p1 new Plant(向日葵, 100); Plant p2 new Plant(豌豆射手, 150); p1.Hurt(30); p1.ShowInfo(); // 静态变量直接类名访问 Console.WriteLine(植物总数 Plant.count); return 0; }八、struct vs class 核心对比表对比维度struct 结构体class 类数据类型值类型栈内存引用类型堆内存构造函数禁止自定义无参构造支持无参 / 多参构造重载继承不支持任何继承支持单继承、多接口实现参数传递值拷贝互不影响传递地址修改同步生效内存开销轻量分配销毁快堆分配GC 回收有开销适用场景坐标、颜色、小型数据玩家、怪物、复杂业务对象