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【C#学习Day15笔记】拆箱装箱、 Equals与== 、文件读取IO

news 2025/8/2 10:12:19

前言

在C#第15天的学习中，我深入探索了类型转换机制、对象比较原理和文件操作技术三大核心主题。这些知识是构建高效、健壮程序的关键基础。本文完整保留我的课堂实践代码和命名体系，通过结构化梳理帮助大家掌握这些核心概念。所有代码示例均来自我的实际操作，包含从基础到进阶的完整学习过程！

一、拆箱装箱：值类型与引用类型的转换

1. 基础概念与实现

// 装箱：值类型 → 引用类型
int a = 1;
object b = a;  // 装箱操作// 拆箱：引用类型 → 值类型
object c = 1;
int d = (int)c; // 拆箱操作

2. 内存机制解析

3. 性能影响与最佳实践

操作	性能开销	使用建议
装箱	高（内存分配+数据复制）	避免在循环中使用
拆箱	中（类型检查+数据复制）	确保类型兼容
泛型集合	无（避免装箱拆箱）	优先使用List

二、Equals与==：对象比较的深层解析

1. 值类型比较

int x = 10;
int y = 10;// == 运算符比较
Console.WriteLine(x == y); // true// Equals方法比较
Console.WriteLine(x.Equals(y)); // true

2. 引用类型比较

class Person
{public int Age { get; set; }public string Name { get; set; }public Person(int age, string name){Age = age;Name = name;}
}Person p1 = new Person(18, "张三");
Person p2 = new Person(18, "张三");// == 默认比较引用地址
Console.WriteLine(p1 == p2); // false// Equals默认比较引用地址
Console.WriteLine(p1.Equals(p2)); // false

3. 重写Equals实现值比较

class Person
{// ...其他代码同上...// 重写Equals方法public override bool Equals(object obj){// 类型检查if (obj == null || GetType() != obj.GetType())return false;Person p = (Person)obj;return Age == p.Age && Name == p.Name;}// 重写GetHashCode（推荐与Equals一起重写）public override int GetHashCode(){return Age.GetHashCode() ^ Name.GetHashCode();}
}// 使用重写后的Equals
Console.WriteLine(p1.Equals(p2)); // true

4. 比较操作决策表

比较场景	推荐方式	注意事项
值类型相等	`==` 或 `Equals`	两者行为相同
引用类型地址相等	`==`	默认行为
引用类型值相等	重写 `Equals`	需同时重写 `GetHashCode`
字符串内容相等	`==` 或 `Equals`	字符串已特殊处理

三、文件IO操作：数据持久化技术

1. FileStream基础操作

// 创建文件信息对象
FileInfo fi = new FileInfo("data.txt");// 写入文件
using (FileStream writeStream = fi.OpenWrite())
{byte[] data = { 65, 66, 67, 68, 69 };writeStream.Write(data, 0, data.Length);
}// 读取文件
using (FileStream readStream = fi.OpenRead())
{byte[] buffer = new byte[fi.Length];int bytesRead = readStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);foreach (byte b in buffer){Console.WriteLine(b);}
}

2. StreamReader/Writer高级操作

// 获取动态路径
string path = Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(), "data.txt");// 写入数据
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path, true)) // true表示追加模式
{sw.WriteLine("张三今天打游戏了");sw.WriteLine("李四今天游泳了");sw.WriteLine("王五今天吃饭了");
}// 读取数据
using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
{string content = sr.ReadToEnd();string[] lines = content.Split('\n');foreach (string line in lines){if (line.Contains("张三")){Console.WriteLine("找到张三的记录");}}
}

3. 文件操作最佳实践

路径处理：
- 使用Path.Combine()构建路径
- 使用Directory.GetCurrentDirectory()获取当前目录
- 避免硬编码绝对路径
资源管理：
- 始终使用using语句确保资源释放
- 处理文件不存在异常
- 检查磁盘空间
性能优化：
- 使用缓冲区减少IO操作
- 异步读写大文件
- 批量处理小文件

四、综合案例：学生成绩管理系统

1. 学生类实现

class Student
{public string Name { get; set; }public int Score { get; set; }public Student(string name, int score){Name = name;Score = score;}// 重写Equals实现值比较public override bool Equals(object obj){if (obj is Student other)return Name == other.Name && Score == other.Score;return false;}public override int GetHashCode(){return Name.GetHashCode() ^ Score;}
}

2. 文件存储与加载

class ScoreManager
{private List<Student> students = new List<Student>();private string filePath;public ScoreManager(string path){filePath = path;LoadData();}// 加载数据private void LoadData(){if (File.Exists(filePath)){using (StreamReader sr = new StreamReader(filePath)){string line;while ((line = sr.ReadLine()) != null){string[] parts = line.Split(',');if (parts.Length == 2 && int.TryParse(parts[1], out int score)){students.Add(new Student(parts[0], score));}}}}}// 保存数据public void SaveData(){using (StreamWriter sw = new StreamWriter(filePath)){foreach (Student s in students){sw.WriteLine($"{s.Name},{s.Score}");}}}// 添加学生public void AddStudent(Student student){students.Add(student);}// 查找学生public Student FindStudent(string name){return students.Find(s => s.Name == name);}
}

3. 系统使用示例

// 初始化管理器
ScoreManager manager = new ScoreManager("scores.txt");// 添加学生
manager.AddStudent(new Student("张三", 90));
manager.AddStudent(new Student("李四", 85));// 保存数据
manager.SaveData();// 查找学生
Student found = manager.FindStudent("张三");
if (found != null)
{Console.WriteLine($"找到学生: {found.Name}, 成绩: {found.Score}");
}// 比较学生
Student s1 = new Student("王五", 80);
Student s2 = new Student("王五", 80);
Console.WriteLine(s1.Equals(s2)); // true