C# 一維數組如何快速實現數組元素的數據類型的轉換?

一、場景假設

假設有一串字元串如下所示,字元串中的數字之間已用英文狀態下的逗號隔開。要求用此字元串中的數字快速生成int類型的數組,且儘可能使用最少的程式碼量。

string str = "1,2,3,4,5,6,7,8,9";

二、解決方案

我相信大多數同學在拿到這題的時候,一般都會給出以下的解決方案:

public int[] String2IntArray(string str)
{
    var strArr = str.Split(',');
    int[] numArr = new int[strArr.Length];
    for (int i = 0; i < strArr.Length; i++)
    {
        numArr[i] = Convert.ToInt32(strArr[i]);
    }
    return numArr;
}

上述程式碼確實能解決上述場景中的問題。

三、問題延伸

可是這時要求變了,改為生成char類型的數組。

這時一部分同學會說,既然讓生成char類型數組,那我改下數據類型不就可以了嘛,於是給出如下程式碼:

public char[] String2CharArray(string str)
{
    var strArr = str.Split(',');
    char[] cArr = new char[strArr.Length];
    for (int i = 0; i < strArr.Length; i++)
    {
        cArr[i] = Convert.ToChar(strArr[i]);
    }
    return cArr;
}

另外一部分同學會說,每改一下輸出的數據類型就要再寫一個相應的方法,這樣不通用不是很好。能不能用泛型解決此問題呢?想了一下,給出了以下程式碼:

public T[] String2Array<T>(string str)
{
    var tc = TypeDescriptor.GetConverter(typeof(T));
    var strArr = str.Split(',');
    T[] tArr = new T[strArr.Length];
    for (int i = 0; i < strArr.Length; i++)
    {
        tArr[i] = (T)tc.ConvertTo(strArr[i], typeof(T));
    }
    return tArr;
}

上面泛型程式碼解決方案可圈可點,可通用性感覺還是較差,程式碼量還是有點多。

如果這時要求數組對象實例直接進行轉換呢?這時有什麼好的方案去解決問題呢?

四、數組類的靜態轉換方法

數組(Array)類直接提供了一個靜態方法ConvertAll,該方法能將一種類型的數組轉換為另一種類型的數組。該方法能有效的解決上述痛點問題。

1、首先我們來看一下這個方法的定義:

public static TOutput[] ConvertAll<TInput, TOutput>(TInput[] array, Converter<TInput, TOutput> converter)

  • 該方法沒有重載方法,是類的靜態方法,無需創建實例去調用。
  • TInput:源數組元素的類型。
  • TOutput:目標數組元素的類型。

上述問題用ConvertAll方法該如何編碼呢?下面給出程式碼示例:

var arr = str.Split(',');
var numArr = Array.ConvertAll<string, int>(arr, z => int.Parse(z));

 或者

var arr = str.Split(',');
var numArr = Array.ConvertAll<string, int>(arr, delegate (string s) { return int.Parse(s); });

 ConvertAll方法僅有兩行程式碼,與前述的解決方法相比,結果一目了然、不言而喻。

五、刨根問底

那ConvertAll是如何實現數組數據類型轉換的呢?我們反編譯一下該方法,得到如下程式碼:

public static TOutput[] ConvertAll<TInput, TOutput>(TInput[] array, Converter<TInput, TOutput> converter)
{
    if (array == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("array");
    }
    
    if (converter == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("converter");
    }
    
    TOutput[] array2 = new TOutput[array.Length];
    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        array2[i] = converter(array[i]);
    }
    
    return array2;
}

 我們再看一下Converter是如何定義的:

public delegate TOutput Converter<in TInput, out TOutput>(TInput input); 

知其然知其所以然,以後再遇到數組轉換的問題我們就不用在怕了。

這時,有的同學可能會說:「在不知道Converter方法和其實現的提前下,我也是可能寫出與Converter方法相同的實現程式碼的」。那不得不說你真的很棒,既然系統底層提供了該方法供我們使用,我們再編碼一遍(提前是不知道Converter方法存在和其實現程式碼)豈不是有點多餘?直接使用何樂而不為呢?

本篇文章我們經歷了:提出問題->解決問題->延伸問題->刨根問底

這樣的思考方式有助於我們快速提升編碼能力,也希望這樣的思考方式能給你們解決問題帶來些許靈感。

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