前言

在C#第15天的學習中，我深入探索了類型轉換機制、對象比較原理和文件操作技術三大核心主題。這些知識是構建高效、健壯程序的關鍵基礎。本文完整保留我的課堂實踐代碼和命名體系，通過結構化梳理幫助大家掌握這些核心概念。所有代碼示例均來自我的實際操作，包含從基礎到進階的完整學習過程！

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一、拆箱裝箱：值類型與引用類型的轉換

1. 基礎概念與實現

// 裝箱：值類型 → 引用類型
int a = 1;
object b = a;  // 裝箱操作// 拆箱：引用類型 → 值類型
object c = 1;
int d = (int)c; // 拆箱操作

2. 內存機制解析

3. 性能影響與最佳實踐

?操作?	?性能開銷?	?使用建議?
裝箱	高（內存分配+數據復制）	避免在循環中使用
拆箱	中（類型檢查+數據復制）	確保類型兼容
泛型集合	無（避免裝箱拆箱）	優先使用List

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二、Equals與==：對象比較的深層解析

1. 值類型比較

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

2. 引用類型比較

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, "張三");
Person p2 = new Person(18, "張三");// == 默認比較引用地址
Console.WriteLine(p1 == p2); // false// Equals默認比較引用地址
Console.WriteLine(p1.Equals(p2)); // false

3. 重寫Equals實現值比較

class Person
{// ...其他代碼同上...// 重寫Equals方法public override bool Equals(object obj){// 類型檢查if (obj == null || GetType() != obj.GetType())return false;Person p = (Person)obj;return Age == p.Age && Name == p.Name;}// 重寫GetHashCode（推薦與Equals一起重寫）public override int GetHashCode(){return Age.GetHashCode() ^ Name.GetHashCode();}
}// 使用重寫后的Equals
Console.WriteLine(p1.Equals(p2)); // true

4. 比較操作決策表

?比較場景?	?推薦方式?	?注意事項?
值類型相等	==?或?Equals	兩者行為相同
引用類型地址相等	==	默認行為
引用類型值相等	重寫?Equals	需同時重寫?GetHashCode
字符串內容相等	==?或?Equals	字符串已特殊處理

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三、文件IO操作：數據持久化技術

1. FileStream基礎操作

// 創建文件信息對象
FileInfo fi = new FileInfo("data.txt");// 寫入文件
using (FileStream writeStream = fi.OpenWrite())
{byte[] data = { 65, 66, 67, 68, 69 };writeStream.Write(data, 0, data.Length);
}// 讀取文件
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高級操作

// 獲取動態路徑
string path = Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(), "data.txt");// 寫入數據
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path, true)) // true表示追加模式
{sw.WriteLine("張三今天打游戲了");sw.WriteLine("李四今天游泳了");sw.WriteLine("王五今天吃飯了");
}// 讀取數據
using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
{string content = sr.ReadToEnd();string[] lines = content.Split('\n');foreach (string line in lines){if (line.Contains("張三")){Console.WriteLine("找到張三的記錄");}}
}

3. 文件操作最佳實踐

1. ?路徑處理?：

   • 使用Path.Combine()構建路徑
   • 使用Directory.GetCurrentDirectory()獲取當前目錄
   • 避免硬編碼絕對路徑

2. ?資源管理?：

   • 始終使用using語句確保資源釋放
   • 處理文件不存在異常
   • 檢查磁盤空間

3. ?性能優化?：

   • 使用緩沖區減少IO操作
   • 異步讀寫大文件
   • 批量處理小文件

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四、綜合案例：學生成績管理系統

1. 學生類實現

class Student
{public string Name { get; set; }public int Score { get; set; }public Student(string name, int score){Name = name;Score = score;}// 重寫Equals實現值比較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. 文件存儲與加載

class ScoreManager
{private List<Student> students = new List<Student>();private string filePath;public ScoreManager(string path){filePath = path;LoadData();}// 加載數據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));}}}}}// 保存數據public void SaveData(){using (StreamWriter sw = new StreamWriter(filePath)){foreach (Student s in students){sw.WriteLine($"{s.Name},{s.Score}");}}}// 添加學生public void AddStudent(Student student){students.Add(student);}// 查找學生public Student FindStudent(string name){return students.Find(s => s.Name == name);}
}

3. 系統使用示例

// 初始化管理器
ScoreManager manager = new ScoreManager("scores.txt");// 添加學生
manager.AddStudent(new Student("張三", 90));
manager.AddStudent(new Student("李四", 85));// 保存數據
manager.SaveData();// 查找學生
Student found = manager.FindStudent("張三");
if (found != null)
{Console.WriteLine($"找到學生: {found.Name}, 成績: {found.Score}");
}// 比較學生
Student s1 = new Student("王五", 80);
Student s2 = new Student("王五", 80);
Console.WriteLine(s1.Equals(s2)); // true

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學習總結與進階建議

核心知識圖譜

關鍵編程原則

1. ?類型轉換?：

   • 避免不必要的裝箱拆箱
   • 使用泛型集合替代非泛型集合
   • 優先使用as和is進行安全轉換

2. ?對象比較?：

   • 值類型直接使用==
   • 引用類型按需重寫Equals
   • 重寫Equals時同步重寫GetHashCode

3. ?文件操作?：

   • 使用using確保資源釋放
   • 處理所有可能的IO異常
   • 使用相對路徑增強可移植性

實戰項目建議

1. ?類型系統應用?：

   • 實現高性能數值計算庫
   • 開發類型安全的數據容器
   • 創建泛型緩存系統

2. ?對象比較實踐?：

   • 實現深度比較工具
   • 開發自定義集合類
   • 創建對象差異檢測器

3. ?文件IO實戰?：

   • 開發配置管理系統
   • 實現數據導入導出功能
   • 創建日志記錄模塊

?編程箴言?
"理解類型轉換是性能優化的基礎，掌握對象比較是正確性的保障，善用文件IO是數據持久化的關鍵"