C#中下限非零的數組解析

  談到數組時，當被問及數組是從什麼數開始時，估計大部分程式員都會直接說出數組當然是從0開始的。這個回答當然沒有錯，現在我們就來瞭解一下C#中的下限非0的數組。

  首先看一下數組的相關介紹：

      1.數組：是允許將多個數據項當作一個集合來處理的機制。

      2.數組的分類：在CLR中，數組可分為一維數組，多維數組，交錯數組。

      3.數組的類型：由於所有的數組都是繼承自System.Array這個抽象類型，而這個類型又是繼承自System.Object，這就說明數組是引用類型。

  在創建數組時，除了有數組元素，數組對象占據的記憶體塊還包含一個類型對象指針，一個同步索引塊和一個額外的成員。上面對數組的分類中提到“交錯數組”，由於CLR支持交錯數組，所以在C#中可以實現交錯數組，交錯數組即由數組構成的數組，在訪問交錯數組的元素意味著必須進行兩次或多次數組訪問。

  在對數組進行相關操作的過程中，數組作為實參傳給一個方法時，實際傳遞的是對該數組的引用，因此被調用的方法能夠修改數組中的元素。（如果不想被修改，必鬚生成數組的一個拷貝，並將這個拷貝傳給方法。）

  下麵介紹一種將數組轉化為DataTable的方法：

        /// <summary>
        /// 整數型二維數組轉換成DataTable
        /// </summary>
        /// <param name="intDyadicArray"></param>
        /// <param name="messageOut"></param>
        /// <param name="dataTableColumnsName"></param>
        /// <returns></returns>
        public DataTable DyadicArrayToDataTable(int[,] intDyadicArray, out string messageOut,
            params object[] dataTableColumnsName)
        {
            var returnDataTable = new DataTable();
            //驗證列與所傳入的字元是否相符
            if (dataTableColumnsName.Length != intDyadicArray.GetLength(1))
            {
                messageOut = "DataTable列數與二維數組列數不符，請調整列數";
                return returnDataTable;
            }
            //添加列
            for (var dataTableColumnsCount = 0;
                dataTableColumnsCount < dataTableColumnsName.Length;
                dataTableColumnsCount++)
            {
                returnDataTable.Columns.Add(dataTableColumnsName[dataTableColumnsCount].ToString());
            }
            //添加行
            for (var dyadicArrayRow = 0; dyadicArrayRow < intDyadicArray.GetLength(0); dyadicArrayRow++)
            {
                var addDataRow = returnDataTable.NewRow();
                for (var dyadicArrayColumns = 0;
                    dyadicArrayColumns < intDyadicArray.GetLength(1);
                    dyadicArrayColumns++)
                {
                    addDataRow[dataTableColumnsName[dyadicArrayColumns].ToString()] =
                        intDyadicArray[dyadicArrayRow, dyadicArrayColumns];
                }
                returnDataTable.Rows.Add(addDataRow);
            }
            //返回提示與DataTable
            messageOut = "DataTable成功轉換";
            return returnDataTable;
        }

     以上是將整數數組轉化為DataTable的操作方法，至於其他類型，如位元組，浮點型等類型的轉化，修改相關參數即可，也可將參數類型進行對應的修改，這裡就不做詳細介紹了。

     接下來我們具體來瞭解一下“下限非零數組”的相關知識：

       下限非零數組由於在性能上沒有做更好的優化，因此在一般的使用中會較少，如果不計較性能損失或者需要跨語言移植，可以考慮使用非零數組。“下限非零數組”的概念就不做介紹，正如其名稱所見。

      C#中使用Array的CreateInstance（）方法進行創建，此方法有若幹個重載，允許指定數組元素類型，數組維數，每一維的下限和每一維的元素數目。

      在調用CreateInstance（）時，為數組分配記憶體，將參數信息保存到數組的記憶體的開銷部分，然後返回對數組的一個引用。

      接下來看一下此方法的底層實現代碼：

 [System.Security.SecuritySafeCritical]  // auto-generated 
        public unsafe static Array CreateInstance(Type elementType, int length)
        { 
            if ((object)elementType == null)
                throw new ArgumentNullException("elementType");
            if (length < 0)
                throw new ArgumentOutOfRangeException("length", Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_NeedNonNegNum")); 
            Contract.Ensures(Contract.Result<Array>() != null);
            Contract.Ensures(Contract.Result<Array>().Length == length); 
            Contract.Ensures(Contract.Result<Array>().Rank == 1); 
            Contract.EndContractBlock();
 
            RuntimeType t = elementType.UnderlyingSystemType as RuntimeType;
            if (t == null)
                throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("Arg_MustBeType"),"elementType");
            return InternalCreate((void*)t.TypeHandle.Value,1,&length,null); 
        }

   看到以上的代碼，應該對非零基數組的創建有一個大致瞭解，接下來具體看一下Ensures（）方法的底層代碼：

public static void Ensures(bool condition)
        {
            AssertMustUseRewriter(ContractFailureKind.Postcondition, "Ensures"); 
        }

static partial void AssertMustUseRewriter(ContractFailureKind kind, String contractKind); 

        [SecuritySafeCritical]
        static partial void AssertMustUseRewriter(ContractFailureKind kind, String contractKind) 
        {
            if (_assertingMustUseRewriter) 
                System.Diagnostics.Assert.Fail("Asserting that we must use the rewriter went reentrant.", "Didn't rewrite this mscorlib?"); 
            _assertingMustUseRewriter = true;
            Assembly thisAssembly = typeof(Contract).Assembly;  
            StackTrace stack = new StackTrace(); 
            Assembly probablyNotRewritten = null;
            for (int i = 0; i < stack.FrameCount; i++) 
            { 
                Assembly caller = stack.GetFrame(i).GetMethod().DeclaringType.Assembly;
                if (caller != thisAssembly) 
                {
                    probablyNotRewritten = caller;
                    break;
                } 
            }
 
            if (probablyNotRewritten == null) 
                probablyNotRewritten = thisAssembly;
            String simpleName = probablyNotRewritten.GetName().Name; 
            System.Runtime.CompilerServices.ContractHelper.TriggerFailure(kind, Environment.GetResourceString("MustUseCCRewrite", contractKind, simpleName), null, null, null);

            _assertingMustUseRewriter = false;
        } 

     有關非零基數組的創建方法就不做深入的介紹，如果需要使用，可以根據提供的方法重載選擇對應的版本實現。