全栈工程师开发手册 （作者：栾鹏）
学习了c#4.5高级编程这本书，自己喜欢边学边总结边写demo，所以写了这篇文章，包含了大部分的c#编程知识。让你一个demo掌握c#编程，如果有问题可以留言。
此demo主要包括五个文件：Students.cs和Moniter.cs文件，包含了自定义空间、空间函数、空间变量、空间自定义类；Interface1.cs文件和Interface2.cs文件为接口文件;index.cs文件为主程序运算。
Students.cs和Moniter.cs文件包含了自定义基、继承类、模板类的定义及实现。涉及到自定义类的构造函数、重载构造函数、函数默认值、析构函数、复制构造函数、重载运算符（赋值函数、加法函数）、虚函数、常值函数、静态函数、静态变量、常值变量、枚举变量、内部类、访问修饰符、继承、重写虚函数、基类引用、不定参数函数、友函数、友类、类型引用、终态函数、终态类、模板变量等内容。
Students.cs文件内容如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace csharpdemo
{
//自定义结构体，值类型
struct People
{
string name;
int id;
}
//static int vartemp=10; //禁止使用脱离类的全局数据
//自定义类，引用类型。一个文件可以包含多个类，类默认为修饰符为私有
public class Student : IComparable<Student>
{
public static void main(String[] args) { } //每个类中都可以有一个main函数，用于调试
static Student() { default_name = "student"; } //静态构造函数，在第一次调用类的任何成员之前，仅执行一次，不能有参数，不用访问修饰符，且只有有一个
public Student() //自定义无参构造器，没有自定义构造器时，编译器会生成默认无参构造器，
: this("student", 12) //通过this仅能调用一个构造器，必须将构造器调用置于起始处
{
getname();
Console.WriteLine("基类无参构造器创建了一个对象");
}
public Student(string name,int age){ //有参构造器，设置int age=12为默认值，可单参数调用
this.age = age; this.name = name;
Console.WriteLine("基类有参构造器创建了一个对象");
}
public Student(string name,params object[] args) //可变参数列表，args是一个参数列表，重载方法中应该只有一个使用可变参数列表，且位于参数的最后面，编译器会自动调用最符合的重载函数执行
{
this.name = name; Console.WriteLine("基类变参构造器开辟了一个对象"); //args[0]为变参中的第一个参数
}
~Student() { Console.WriteLine("基类析构函数"); } //析构函数
public static Student operator +(Student student1, Student student2) //运算符重载 +号运算 可以重载多种运算。
{
Student student = new Student(student1.name+student2.name);
return student;
}
public static Student operator +(Student student1, string name2) //运算符重载，为避免重载时的隐式转化，+必须位于student变量的后面
{
Student student = new Student(student1.name + name2);
return student;
}
public void setname(string name) { Console.WriteLine("基类设置名称" + name); this.name = name; } //this表示对当前对象的引用
public virtual string getname() { Console.WriteLine("基类获取名称" + name); return name; } //使用public方法实现对private数据的控制，保证类内数据安全
public string tast { get; private set; } //自动实现属性访问设置器
internal void setage (ref int age){Console.WriteLine("基类设置年龄"+age);this.age=age;} //ref传递引用
public virtual void getage(out int age){age=this.age;} //out对未初始化的变量进行保留改变，virtual虚函数不能私有
internal static long time = 10; //数据均可在定义时初始化，internal引用当前类的所有类可见
private int age = 0; //private外部不可以访问
public string name = "student";
static string default_name;
public const int default_age = 12; //const定义常量，定义时赋值，不能是static
public Sextype sextype = new Sextype(); //访问内部类，编译器自动生成构造器
public enum allsex { man, woman } //枚举类型，等价于类内组合class allsex{man,woman}
public class Sextype //内部类，无法通过内部类返回外部类的引用，当内部类声明为static时为嵌套类，嵌套类不属于对象，而属于类名
{
public void setsex(allsex sextype)
{
switch (sextype)
{
case allsex.man: sexstring = "man"; break;
case allsex.woman: sexstring = "woman"; break;
default:break;
}
}
private string sexstring;
}
//重写equals虚函数，重写equals必须重写gethashcode否则发生警告
public override bool Equals(object another)
{
Console.WriteLine("比较了两个基类");
if (this.age == ((Student)another).age && this.name == ((Student)another).name)
return true;
return false;
}
//重写散列函数
public override int GetHashCode()
{
return base.GetHashCode(); //调用基类的散列函数
}
//实现比较函数
public int CompareTo(Student arg0) //要实现排序，必须要实现比较接口
{
return age < arg0.age ? -1 : (age == arg0.age ? 0 : 1); //返回-1表示小于，0表示等于，1表示大于
}
}
//一个文件可以包含多个类，
abstract class Teacher //abstract声明抽象类或抽象函数
{
public abstract void setname(); //abstract抽象方法
public string getname() { return name;} //使用public方法实现对private数据的控制
string name = "teacher"; //不加修饰符默认为？
}
sealed class president<T> : Teacher //派生类如果不是抽象，必须重写全部抽象函数，sealed终态，不能再被继承
{
public sealed override void setname() { } //sealed函数不能重写，重写必须要添加override
private T tt; //设置泛型，也可以使用基本原型object
public T getT() { return tt; } //设置泛型函数，泛型会自动擦除传递过来的对象的类信息
public void setT(T tt) { tt = default(T); this.tt = tt; } //default获取默认值，引用为null，值类型为0
}
}
Moniter.cs文件内容如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace csharpdemo
{
public class Moniter:Student,Interface2<String> //可以包含多个接口，实现泛型接口
{
public Moniter():base("monitor"){ //派生类构造器，关键字base显示调用基类构造器
Console.WriteLine("派生类无参构造器创建了对象" + name);
}
public Moniter(int age){ //派生类单参数构造器
Console.WriteLine("派生类有参构造器创建了对象"+name);
}
static Student mystudent = new Student("moniter",12); //静态对象初始化只在使用时刻在进行，在第一个创建类对象或者第一次访问静态数据时才初始化
//重写函数的返回类型可以是基类此方法的返回类型的派生类型
public override string getname() //重写虚函数需要override关键字
{
Console.WriteLine("派生类获取名称" + name);
//name = base.name + "的派生";
return name;
}
public int getage() { return 11; } //private不能重写，派生类重名，覆盖基类私有方法
new string name = "moniter"; //同名变量和静态变量，不动态绑定到基类引用上，和基类数据存储在不同的区域，new关键字隐藏基类成员
string task = "帮助老师管理班级";
public void init1() //实现接口函数不叫重写，所以不加override。多接口时应避免接口函数同名
{
Console.WriteLine("实现接口1初始化函数，或接口2初始化函数");
}
public void init2(String name) //泛型接口
{
Console.WriteLine("实现接口2初始化函数");
}
}
}
Interface1.cs文件内容如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace csharpdemo
{
public interface Interface1 //interface接口，完全抽象类，接口中不能包含字段
{
void init1(); //abstract抽象方法，接口自动是public的，接口中，不能有函数定义体，abstract可以不写
}
}
Interface2.cs文件内容如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace csharpdemo
{
//in抗变泛型，不能使用向上转型来实现泛型方法，接口也支持继承，接口可以多继承，extends后可以有多个子接口，接口可以嵌套在类中<A>泛型接口
interface Interface2<in T>:Interface1
{
void init2(T name); //abstract抽象方法，接口自动是public
new void init1(); //接口隐藏了基接口的函数
}
}
Index.cs主程序文件内容如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;
namespace csharpdemo
{
using System.Text.RegularExpressions; //using为已有类型声明提供一个新民称
using myint = System.IntPtr;
class index //自定义类可以添加static，静态类不能实例化
{
static String stringtemp = "栾鹏调试";
static void Main(string[] args)
{
var default_age = -2 * -6; //var类型推断，局部变量必须显示初始化，基本类型也通过对象object兑现，只不过只存储值，是值类型，一元减号用于转变数据的符号
const string default_name = "student"; //const常量，编译时用于计算，不能使用变量对其赋值
var students=new {name="students",age=12}; //匿名类型（在实例化时定义）var类型推断
Student.time+=Student.time<<2+0x21^26; //静态数据，可以直接通过类名访问，<<位左移动，低位补零，^按位异或，0x表示16进制数
Student student1 = new Student(); //所有的对象都必须通过new来创建，基本数据类型可以定义创建
student1.name = student1.getname()+1; //访问类内数据，字符串+重载
student1.setage(ref default_age); //通过类内函数访问数据
Student.Sextype student1_sextype = new Student.Sextype(); //创建内部类，必须通过外部类变量new构造
student1_sextype.setsex(Student.allsex.man); //调用枚举类型
Student student2 = student1; //仅复制引用，两个变量名指向同一块内存，可通过实现浅拷贝IShallowCopy和深拷贝IDeepCopy实现全面复制
if (student1==student2) //==和!=只是比较对象的引用，不比较对象内容
if(student1.Equals(student2)) //对象的比较使用equals，但是默认的equals还是比较引用，要在自定义类中重写equals
if(default_age is object) //非布尔值不能用在逻辑表达式中，is检测对象是否与类型兼容，int数据也是object继承来的
printf("创建了两个相同的类");
Random random=new Random(); //随机数
int[,] farray = new int[2,3]; //锯齿数组[2][3]，二维数组[2，3]
farray[0,0]=random.Next(10,100); //读取伪随机序列
Moniter sub1 = new Moniter(); //基类构造函数（绑定后函数），派生类成员，派生类构造函数，接口中的域相当于枚举常量
sprintf(sub1,null); //可变参数，null为空参数
sprintf(sub1); //传递实现接口的类，向上转化为接口，实现函数回调
Student student3 = new Moniter(); //基类引用，派生类对象
student3.getname(); //调用引用动态绑定的方法
((Moniter)student3).getage(); //向下转型成功
Interface1 interface1 = new Moniter(); //向上转型，interface1是基类，接口，无所谓，实现接口的类（包含内部类），都可以向上转化为接口
interface1.init1(); //调用动态绑定的函数
List<String> allname=new List<String>(){"小明","晓刚","小红","晓刚","小刘"};
allname[allname.IndexOf(allname[3])]="小刚"; //[]读取元素，indexof搜索，没有返回-1，
if(!allname.Contains("小王")) //包含元素
allname.Add("小王"); //添加元素
allname.RemoveAt(4); //删除下标元素
allname.Insert(1,"小韩"); //插入元素
allname.Sort(); //排序
//link查询，类似于数据查询语句，查询操作本地数据集（数据集类似于二维表）查询语句就是单个元素的判断
var query = from names in allname where names.StartsWith("小") && names.Length==2 orderby names.Length select names;
foreach(String item in query) //foreach遍历时，link语句才执行
Console.WriteLine(item);
//list，set，dictionary
Queue<String> allname0=new Queue<String>(); //队列count元素个数，Enqueue入队，Dequeue出队，Peek读取头，trimexcess重设容量
Stack<String> allname1= new Stack<String>(); //stack先入后出 堆栈 各种队列和栈基于linked链表实现，count元素个数，push栈顶添加元素，pop栈顶删除元素，contains是否存在
LinkedList<String> allname2 = new LinkedList<String>(); //双端队列，队列，双向链表
HashSet<String> allname3 = new HashSet<String>(); //包含不重复元素的无序列表
SortedSet<String> allname4 = new SortedSet<String>(); //包含不重复的有序集合
var allstudent1 = new SortedList<int,string>(); //有序列表
//sorteddictionary有序字典，键通过gethashcode映射到索引（数组），索引关连值。多个键可以映射到一个索引，一个索引可以关联多个值
Dictionary<int,string> allstudent2=new Dictionary<int,string>();
try //尝试执行
{
StringBuilder sb = new StringBuilder(); //stringbuilder包括insert、replace、substring、reverse、append、tostring、delete
sb.Append(String.Format("这里%s字符串相关操作类","shi")); //string.format() 格式化函数，内部创建formatter类设置字符串格式
String outstr = sb.ToString().Replace("shi","是"); //string是不可变量，取值变化是生成新的类，replace替换，replaceall，replacefirst
outstr+=outstr.Substring(3)+outstr.Length; //substring取子字符串，length字符串长度字段，+重载
if(outstr.IndexOf("shi")<0) //indexof查询子字符串的位置，不存在范围-1，其他字符串相关操作较多
printf("字符串不存在子字符串");
outstr="luanpeng luanpeng";
outstr = Regex.Split(outstr," ",RegexOptions.IgnoreCase)[0]; //split字符串分割，返回数组，IgnoreCase忽略大小写
string patter = "l.an"; //创建正则表达式
MatchCollection matcher = Regex.Matches(outstr,patter,RegexOptions.IgnoreCase|RegexOptions.ExplicitCapture); //创建匹配器
foreach(Match nextmatch in matcher) //依次查询是否存在匹配
printf(nextmatch.Index); //匹配位置
//int aa=0/0;
}
catch (System.Exception ex) //catch函数在try出错时调用，exception为所有异常的基类，异常可以捕获派生类异常
{
printf("错误内容："+ex.ToString());
Console.WriteLine(ex.StackTrace);
}
finally //finally函数总要执行
{
printf("finally函数总要执行");
}
Student[] all1 = new Student[7]; //
Student[] all2 = new Student[10];
all2=(Student[])all1.Clone(); //复制数组，数组元素为引用，则辅助数组的每一个引用项，引用对象数据不复制
Array.Sort(all2); //调用重写的排序函数执行数组排序
int location = Array.BinarySearch(all2,student1); //在数组中查询，不存在范围-1
president<Student> sub2 = new president<Student>(); //包含泛型的类型调用，也可以不使用泛型创建对象
sub2.setT(student1); //将使用类型替换泛型
//注解
//数据流
//序列化
//Task为后台线程，线程池线程适合运行短时间程序，均为后台线程，不能设置优先级
run(); //在主线程中调用run函数
Parallel.For(2,4,i=>{num=i;run();}); //Parallel.For并行for循环，没有顺序，参数i从2到4(不包括4),可以设置提前终止条件
Parallel.ForEach<string>(allname,str=>{stringtemp=str;run();}); //Parallel.ForEach并行遍历，没有顺序，可以设置提前终止条件
Parallel.Invoke(run,run); //并行运行多个委托
Task t1 = new Task(run); //可以创建时向函数传递参数，新任务，使用线程池中的线程
t1 = new TaskFactory().StartNew(run); //创建任务工厂，并创建启动新线程，使用线程池中的线程
t1 = Task.Factory.StartNew(run); //静态属性factory创建，使用线程池中的线程
t1=Task.Run(()=>{run();}); //lambda表达式为参数重写task的run函数，使用线程池中的线程
//t1.RunSynchronously(); //在当前线程(主线程)，启动任务
t1=new Task(run,TaskCreationOptions.LongRunning); //新线程，不使用线程池中的线程
t1.Start();
t1.Wait(); //等待执行完成
//ThreadPool.QueueUserWorkItem(run); //选择线程池中的线程执行函数，没有创建线程池会先创建再执行
//thread默认是前台线程，适合运行长时间函数
Thread thread =new Thread(run); //调用子线程，执行run函数
thread=new Thread(()=>Console.WriteLine("lambda线程函数")); //调用lambda表达式线程函数
thread.IsBackground=true; //设置为后台线程
thread.Priority = ThreadPriority.Highest; //设置线程优先级
thread.Start(); //启动线程Start()括号中可以包含一个参数
thread.Join(); //等待线程结束
thread.Abort(); //线程中断，会在线程运行至阻塞时中断
new Thread(run).Start(); //新建线程执行函数
//lock(锁定资源)、Interlocked(提供线程安全的递增递减交换和读取值)、Monitor(设置超时，释放锁)、waitHandle(等待信号的出现)
//mutex(多个进程间同步-通过名称)、semaphore(信号量可以由多个线程使用)、event(事件通知)
bool locktaken=false;
Monitor.TryEnter(stringtemp,500,ref locktaken);
if (locktaken){
printf("同步控制块执行");
Monitor.Exit(stringtemp); //释放锁
}
//在threading、timers、forms、web ui、windows.threading中都有timer，设置重复执行的函数
//System.Timers.Timer mytime= new System.Timers.Timer(1000);
//mytime.AutoReset = true;
//mytime.Elapsed+=run; //回调函数参数受到限制的(object sender,system.timers.elapsedeventargs e)
//mytime.Start();
//mytime.Stop();
Showdata datashowfun = new Showdata(printf); //以函数为参数实例化委托，作为回调函数
datashowfun = delegate(string str){Console.WriteLine(str);}; //使用匿名方法实现委托
datashowfun = str=>{Console.WriteLine(str+stringtemp);}; //使用lambda表达式实现委托，lambda表达式可以访问外部变量，这成为闭包。=>左边列出参数，右边复制实现函数
print(datashowfun,"结束"); //委托为参数，调用函数
Console.ReadLine();
}
public static void sprintf(Student student, object[] args) //基类参数允许传递派生类为参数，object[]用于可变参数列表，可以无参调用
{
student.setname("student"); //调用动态绑定的基类函数，修改基类成员
printf(student.getname()); //调用引用动态绑定的派生类重写的函数
}
public static void sprintf(Interface1 interface1) //接口参数允许传递接口类为参数，sprintf函数名相同实现重载
{
if (interface1 is Moniter) //is判断，指向对象的具体判断，不是引用的判断
{
Student student = interface1 as Student; //先向下转型为Moniter，在向上转型为student，as向上转型，在指定派生类对象的基类引用，可以强制转化为派生类引用
printf("接口类型：" + interface1.GetType()); //获取引用指向的对象的类型
student.getname(); //动态调用绑定的方法
}
interface1.init1(); //接口相当于纯抽象类，动态绑定方法
}
public static void printf<T>(T str) //泛型方法，
{
Console.WriteLine(str.ToString());
}
public delegate void Showdata(string str); //delegate定义委托，委托名为函数类型名，而不是函数变量名。这是一个输入为字符串，返回为空的函数引用，
public static void print(Showdata action, string str)
{
action(str);
}
static int num = 0;
public static void run()
{
num++; //自增自减不是线程安全的
Thread.Sleep(1000); //多线程，睡眠，不释放锁，自动回复
//await Task.Delay(10); //await一旦完成立即执行，Task.Delay异步方法，释放线程供其他任务使用，所以此句后面的是新线程
printf(num + stringtemp + DateTime.Now);
}
}
}