Learning Notes

前言 上一篇文章，我理解了 foreach 的運作方式。原來 foreach 並不知道 List、Dictionary 或 Queue 的內部實作，它只會透過 IEnumerator 一次取得一個元素。理解這件事情後，我又開始好奇另一件事。 Enumerator 到底是誰寫的？ 如果每一個 Collection 都要自己實作 IEnumerator，不是很麻煩嗎？ 如果沒有 yield return 假設今天我要建立一個可以被 foreach 遍歷的物件： public class NumberCollection { } 如果沒有 yield return，那我就必須自己建立一個 Enumerator。 public class NumberEnumerator : IEnumerator<int> { public int Current => ... object IEnumerator.Current => Current; public bool MoveNext() { ... } public void Reset() { ... } public void Dispose() { } } 還要讓 Collection 回傳這個 Enumerator。 ...

前言 上一篇文章，我開始理解不同 Collection 存在的原因。Array、List、Dictionary、Queue、Stack 各自解決不同的資料管理問題，底層實作也不一樣。 理解這件事後，我突然想到另一個問題。 如果每一種 Collection 都長得不一樣，為什麼 foreach 卻能遍歷所有 Collection？ 例如： List<int> list = new() { 1, 2, 3 }; foreach (var item in list) { Console.WriteLine(item); } 可以正常運作。換成 Dictionary： Dictionary<int, string> dictionary = new() { { 1, "Jack" }, { 2, "Amy" } }; foreach (var item in dictionary) { Console.WriteLine(item); } 也完全沒問題，甚至 Queue、Stack、HashSet 都能使用 foreach。 它們明明是不同的資料結構，foreach 又是怎麼做到的？ 如果 foreach 必須認識每一種 Collection 我試著站在 .NET Framework 設計者的角度思考。 假設沒有任何共同規範，那 foreach 要怎麼設計？ 最直接的方法，大概會變成： 如果是 List 就用 List 的方式遍歷 如果是 Dictionary 就用 Dictionary 的方式遍歷 如果是 Queue 就用 Queue 的方式遍歷 ... 問題很快就出現了：每新增一種 Collection，foreach 就必須修改一次。如果有人自己寫了一個新的 Collection，foreach 也不知道該怎麼遍歷它。 ...

前言 以前我學 Collection，就是背： List 是動態陣列 Dictionary 是 Hash Table Queue 是 FIFO Stack 是 LIFO 但我一直沒有想通一個問題。 既然 Array 已經可以存很多資料了，為什麼 .NET 還要設計這麼多 Collection？ 如果世界只有 Array 假設 .NET 只有 Array。 Student[] students = new Student[100]; 其實很多事情都做得到，例如： 存放資料 修改資料 使用索引快速取得資料 Array 還有一個很大的優點：透過索引取出指定元素。 students[50] 時間複雜度是： O(1) 但當需求開始改變，Array 的限制也會慢慢出現。 當資料超出原本預留的空間 假設： Student[] students = new Student[100]; 突然第 101 個學生來了。 Array 的長度建立後就固定了。要放進第 101 筆資料，只能： 建立新的 Array ↓ Copy 所有資料 ↓ 丟掉舊的 Array 這時我開始思考。 如果有一個容器可以自己長大，不就好了？ 這正是 List<T> 想解決的問題。它的內部仍然使用 Array，但容量不足時，會建立更大的 Array，再把原有元素複製過去。 ...

前言 以前學 Generic，我只記住一句話： Generic 可以重複利用程式碼。 這句話沒有錯，但一直讓我無法真正理解 Generic 的設計目的。 直到我開始站在 Framework 設計者 的角度思考，我才發現： Generic 真正想解決的是「保留真正的型別」。 如果沒有 Generic，我會怎麼設計？ 假設今天要交換兩個變數。 第一個想到的方法就是每個型別都寫一份。 void Swap(int a, int b) { } void Swap(string a, string b) { } void Swap(Student a, Student b) { } 問題就在，如果有 100 種型別，就要寫 100 個版本。 因此想要有個方法能夠接受任意型別的參數。 那全部改成 object 不就好了？ 第二個想到的方法就是： void Swap(object a, object b) { } 這方法能夠接受所有型態，但是會有問題。 Value Type 需要 Boxing int x = 10; object obj = x; CLR 必須建立一個新的 Heap Object，因此會產生 Boxing。 ...