4.7　灵活自由的集合

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在C#程序中，数组不能实现动态数据处理。为了解决这种限制，推出了集合这一概念。通过集合可以把相互联系的数据组合到一个集合内，这样就能够有效地处理这些密切相关的数据。在C#中，能够使用相同的代码来处理一个集合内的所有元素，而不需要编写不同的代码来处理单个独立对象。

4.7.1　C#集合概述

在C#中，数组通过System.Array类实现，它只是集合类的一种。集合类通常被用于处理对象列表，其功能比数组强大。集合类的处理功能是通过System.Collections命名空间中的接口实现的，所以集合的语法是符合标准化的。

集合的功能通常使用接口来实现，这个接口不仅没有限制使用的基本集合类，而且还可以创建一个自定义的集合类。这样从集合内提取数据时，就不需要把它们特意转换为专用的类型了。

在System.Collections命名空间中，可以通过如下接口提供基本集合功能。

• IEnumerable：用于迭代集合项。
• ICollection：用于获取集合项的个数，并把项复制到一个简单的数组类型中。
• IList：提供了集合项列表，并访问这些项，以及一些与项列表相关的功能。
• IDictionary：和IList类似，但是它能够通过键码值访问项列表。

其中，System.Collections. ICollection是所有集合的基接口，语法格式如下。

public interface ICollection : IEnumerable
{
}

因为System.Collections. Icollection直接继承了System.Collections. IEnumerable，而没有添加任何的成员，所以它完全等价于System.Collections. IEnumerable接口，即所有的集合类都必须实现System.Collections. IEnumerable接口。类实现了这个接口后，就能依次列举集合类内所包含的数据元素。IEnumerable接口的定义格式如下。

public interface IEnumerable
{
　 IEnumerator GetEnumerator();
}

IEnumerable接口只包含一个方法GetEnumerator，它返回一个能够访问集合中数组的列举器对象。列举器必须实现System.Collections. IEnumerator接口。Ienumerator接口的定义格式如下。

public interface IEnumerator
{
　　Boolean MoveNext();
Object Current
{
get;
}
void Reset();
}

1．列举器

列举器的功能是读取集合中的数据，即循环访问集合的对象。但是列举器不能修改基础集合，实现IEnumerator接口的类必须实现函数Reset和MoveNext以及属性Current。

当创建集合对象后，列举器应定位在集合中的第一个元素之前。函数Reset将列举器返回到此位置，但此时调用Current属性会发生异常。所以在读取Current前必须调用函数MoveNext，将列举器定位在集合的第一个元素。

一个列举器只能与一个集合关联，但一个集合可以有多个列举器关联。在C#中，列举器通常与foreach语句配合使用，因此隐藏了操作列举器的复杂性。

2．容量和计数

集合容量即集合所包含的元素数量，而集合计数是它实际包含的元素数目。System.Collections命名空间中的集合在达到当前容量（在定义不同类型时，拥有不同的容量）时会自动扩充容量。

3．下限

集合的下限是它第一个元素的索引，System.Collections命名空间中的集合的下限都是0。

4.7.2　使用集合

在System.Collections命名空间中，提供了接口IList、ICollection和Ienumerable来实现集合功能。但是，它们只提供了某些功能需要执行的代码，例如函数Clear和RemoveAt。如果要实现特定的功能，则需要执行其他的指定代码。或者使用System.Collections. CollectionBase类，它提供了许多集合类的实现方式。例如，对象mm的集合类可以使用如下代码定义。

public class Animals : CollectionBase
　 {
　　 public void Add(Animal newAnimal)
　　 {
　　　　List.Add(newAnimal);
　　 }
　　 public void Remove(Animal newAnimal)
　　 {
　　　　List.Remove(newAnimal);
　　 }
　　 public Animals()
　　 {
　　 }

在上述代码中，函数Add和Remove实现了强类型转换，List接口用于访问项的标准Add函数。Add函数只能处理mm类或它派生的类。同样在System.Collections.CollectionBase的派生类中，可以使用foerach函数读取集合内的数据。例如下面的一段代码。

static void Main(string[] args)
　　{
　　　mm AA = new mm();
　　　AA.Add(new Cow("Jack"));
　　　AA.Add(new Chicken("Vera"));
　　　foreach (mm myAnimal in AA)
　　　{
　　　　 myAnimal.Feed();
　　　}
　　　Console.ReadKey();
　　}