【Unity】【C#】CSharp小技巧

发表于 更新于

标题虽然是小技巧，但本篇文章里还是记录了一些常用的功能，本文章的主要目的是方便日后快速查找

Linq

Where

Sort

时间复杂度为O(nlogn)

默认排序

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int[] numbers = { 5, 2, 8, 3, 1 };
Array.Sort(numbers); // 排序后：{1, 2, 3, 5, 8}

自定义比较器

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string[] names = { "Alice", "Bob", "Charlie" };
Array.Sort(names, (x, y) => y.Length.CompareTo(x.Length)); // 按字符串长度降序

多条件排序

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class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

var people = new List<Person>
{
    new Person { Name = "Alice", Age = 30 },
    new Person { Name = "Bob", Age = 25 },
    new Person { Name = "Charlie", Age = 25 }
};

// 按年龄升序，再按姓名升序
people.Sort((x, y) =>
{
    int ageComparison = x.Age.CompareTo(y.Age);
    return ageComparison == 0 ? x.Name.CompareTo(y.Name) : ageComparison;
});

部分排序

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List<int> numbers = new List<int> { 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };
// 仅对索引 2 到 6 进行排序
numbers.Sort(2, 5, Comparer<int>.Default); // {10, 9, 3, 4, 5, 6, 8, 7, 2, 1}

拓展：

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public delegate int Comparison<in T>(T x, T y);

输入参数：

  • x 和 y 是要比较的两个对象，类型为 T。

返回值：

  • 一个整数，用来表示排序顺序：
    • 负数：表示 x 小于 y（x 排在 y 前面）。
    • 零：表示 x 等于 y（两者顺序不变）。
    • 正数：表示 x 大于 y（x 排在 y 后面）。
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x.CompareTo(y) = 20.CompareTo(10)	// 返回1
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List<int> numbers = new List<int> { 5, 2, 8, 3, 1 };

numbers.Sort((x, y) => x.CompareTo(y)); // 使用 Lambda 表达式定义 Comparison<T>

// 输出：1, 2, 3, 5, 8
numbers.ForEach(Console.WriteLine);

类型名称

  • nameof()：参数的名称(编译时确定好的常量)，如果是泛型参数则输出T
  • typeof().Name：类名的名称(编译时确定好的常量)，如果是泛型参数则会输出泛型类实例化时的泛型类型（泛型函数的泛型参数的泛型参数）如果参数不是泛型参数，则与nameof()的效果一样
  • obj.GetType().Name：实时获取obj的类型

测试代码：

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public class Item{}
public class ItemA : Item{}
public class ItemB : Item{}

public class Test : MonoBehaviour
{
    private Test<Item> test = new();
    private void Awake()
    {
        Debug.Log($"{nameof(Item)}  {nameof(ItemA)}  {nameof(ItemB)}");		// Item  ItemA  ItemB
        Debug.Log($"{typeof(Item).Name}  {typeof(ItemA).Name}  {typeof(ItemB).Name}");	// 同上
        test.FuncTO<Item>();		// TO Item
        test.FuncTO<ItemA>();		// TO ItemA
        test.FuncTO<ItemB>();		// TO ItemB
        test.FuncT(new Item());		// T Item Item
        test.FuncT(new ItemA());	// T Item ItemA
        test.FuncT(new ItemB());	// T Item ItemB
    }
}

public class Test<T>
{
    public Test()
    {
        Debug.Log($"构造函数: {nameof(T)} {typeof(T).Name}");	// T Item
    }
    
    public void FuncTO<TO>()
    {
        Debug.Log($"FuncTO: {nameof(TO)} {typeof(TO).Name}");
    }

    public void FuncT(T item)
    {
        Debug.Log($"FuncT: {nameof(T)} {typeof(T).Name} {item.GetType().Name}");
    }
}

链式方法

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public class ChainedClass
{
    public string name;
    public int age;

    public ChainedClass(string name)		// 通过构造函数赋值
    {
        this.name = name;
    }

    public ChainedClass SetAge(int age)		// 通过链式方法赋值
    {
        this.age = age;
        return this;
    }
}
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ChainedClass cc = new ChainedClass("coffee")		// 构造函数
    .SetAge(10);									// 链式方法
Console.WriteLine(cc.Age);		// 输出10
cc.SetAge(20);										// 再次使用链式方法
Console.WriteLine(cc.Age);		// 输出20

扩展方法

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public static class DotsExtensions
{
    public static float3 V2ToF3(this Vector2 v2) => new float3(v2.x, v2.y, 0);
}

Operator重载运算符

重写+、-、*、/、|、$、!=、==，完全由自己定义，返回的类型甚至不需要是自身

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public struct CustomStruct		// 结构体或类都可以
{
    public float X, Y, Z;

    public static CustomStruct operator +(CustomStruct a, CustomStruct b)
    {
        return new CustomStruct { X = a.X + b.X, Y = a.Y + b.Y, Z = a.Z + b.Z };
    }

    public override string ToString()
    {
        return $"({X}, {Y}, {Z})";
    }
}

可以像数字一样直接使用+法了

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CustomStruct cs1 = new CustomStruct() { X = 1, Y = 2, Z = 3 };
CustomStruct cs2 = new CustomStruct() { X = 4, Y = 5, Z = 6 };

Console.WriteLine($"cs1 + cs2 = {cs1 + cs2}");		// 运算时自动调用`operator +`方法

implicit隐式类型转换

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public struct PlayerMoveInput
{
    public float Value;

    public static implicit operator PlayerMoveInput(float value)
    {
        return new PlayerMoveInput() { Value = value };
    }

    public static implicit operator float(PlayerMoveInput input)
    {
        return input.Value;
    }
}
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var input = new PlayerMoveInput();

input = 1;			// 隐式转换 float -> PlayerMoveInput

// 需要注意我们这里并没有重写ToString，但是依然输出了1，一般是输出`PlayerMoveInput`
Console.WriteLine(input);   // 隐式转换 PlayerMoveInput -> float

explicit显式类型转换

和隐式转换的语法一样，将implicit换成explicit就OK了

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public class PlayerMoveInput
{
    public float Value;

    public static explicit operator PlayerMoveInput(float value)
    {
        return new PlayerMoveInput() { Value = value };
    }

    public static explicit operator float(PlayerMoveInput input)
    {
        return input.Value;
    }
}
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var input = new PlayerMoveInput();

input = (PlayerMoveInput)1;      // 显示转换 float -> PlayerMoveInput

Console.WriteLine((float)input);   // 输出1 显式转换 PlayerMoveInput -> float

访问权限

私有化构造函数

单例类，是不需要外界实例化的，可以将构造函数私有化，外界就无法实例化了。

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class Manager
{
    public static Manager Instance = new Manager();		// 单例类
    private Manager() { }								// 私有化构造函数
}

接口封装

不希望外界访问这个接口里所有的方法时，可以显示实现接口

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public interface IInterface
{
    void Add();
    void Remove();
    int Get();
}
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class ReadOnlyClass : IInterface						// 创建一个只能读取，不能更改内容的类
{
    void IInterface.Add()													// 显示接口实现，外界无法访问
    {
        throw new NotSupportedException("Readonly Not Supported Add");		// 就算访问了，也会抛异常
    }

    void IInterface.Remove()												// 显示接口实现，外界无法访问
    {
        throw new NotSupportedException("Readonly Not Supported Remove");	// 就算访问了，也会抛异常
    }

    public int Get()					// 正常访问Get()方法
    {
        return 1;
    }
}

ReadOnlyDictionary<TKey, TValue>()、ReadOnlyList<>、ReadOnlyCollection<>、ReadOnlySet<>都是使用显示实现接口的方法隐藏了修改的方法，使外界只能读取，不能修改

完整使用方法：

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class Manager
{
    private Dictionary<string, string> _uiStack;
    public ReadOnlyDictionary<string, string> UIStack { get; }		// 注意这里没有使用set，完全杜绝了修改的可能
    public Manager()
    {
        UIStack = new ReadOnlyDictionary<string, string>(_uiStack);
    }
}

拓展：

{ get; private set; }：在类内部还能重新setter

{ get; }：只能在构造函数中setter

列表

自动排序列表

创建一个按照特定规则排列的列表：

例如，实例化一些Human，并且将他们按照age从大到小的方式放置一个列表中

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public interface IAnimal
{
    public int age { get; set; }
    public string name { get; set; }
}
public class Human : IAnimal
{
    public int age { get; set; }
    public string name { get; set; }

    public Human(int age, string name)
    {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
}

定义一个单例泛型类，用来做比较

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public class ReverseComparer<T> : IComparer<T>
{
    public static readonly ReverseComparer<T> Instance = new ReverseComparer<T>();	// 饿汉单例
    private ReverseComparer() { }				// 私有构造函数，不需要用户创建实例
    public int Compare(T x, T y) => Comparer<T>.Default.Compare(y, x);	// 实现接口，定义比较方法，注意参数换位置了
}			// 如果想要从小到大排列，再换回来就好了
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public class HumanSelector : SortedList<int, IAnimal>		// 继承`SortedList<int, IAnimal>`基类
{
   public HumanSelector() : base(ReverseComparer<int>.Instance) {}	// 构造函数，并将参数传递给基类的构造函数
   public void Add<T>(T man)					// 定义了一个泛型方法
       where T : IAnimal						// 这个泛型类必须是来自IAnimal接口的
       => Add(man.age, man);					// 调用了基类的Add方法
}

使用：

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Human A = new Human(20, "A");
Human B = new Human(25, "B");
Human C = new Human(30, "C");
HumanSelector humanSelector = new HumanSelector();		// 实例化排序列表
humanSelector.Add(C);
humanSelector.Add(A);
humanSelector.Add(B);
humanSelector.ToList().ForEach(man => { Console.WriteLine($"{man.Key}, {man.Value.name}"); });

// 30, C
// 25, B
// 20, A

这样，我们就将排序封装起来了，使用者只需要使用Add将元素添加到排序列表中就OK了

遍历列表删除符合要求的元素

  • 使用常规方法遍历列表直接删除元素会导致遍历循环顺序错误
  • 复制列表会占用内存

最快速也是最简单的方法：反向遍历，从大索引号开始遍历

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List<int> list = new List<int>(){ 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i = list.Count - 1; i >= 0; i--)
{
    if (list[i] >= 4)
    {
        list.RemoveAt(i);
    }
}

字段与属性

索引器

总得来说大致有三种用法

  1. 最普通的，针对字段复制了一个属性供外界使用，每次访问都会创建一个值类型的副本。
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private int _count;							// 字段：内部使用
public int Count							// 属性：外部可读可写
{
    get => _count;
    set => _count = value / 2;				// 可自定义读写需求
}
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private int _length;
public int Length => _length;					// 属性：公共只读
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public static int TotalCount { get; set; }		// 属性：可读可写，这种方式实际上也隐式的创建了一个字段，如下图

  1. 使用了ref修饰，使Run实际上是直接访问的_run这个字段，减少了一个复制的过程，提高性能
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[SerializeField]
private bool _run;							// 内部使用
public ref bool Run => ref _run;		// 外部使用，这里实际上是直接访问的_run这个字段
  1. 可以让类像列表一样访问
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public string this[int index]
{
    get => _items[index];
    set => _items[index] = value;
}

甚至还可以将字典改成与python一样的用法：不过不推荐这种用法

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public class CustomizeDict
{
    private Dictionary<string, string> _data = new Dictionary<string, string>();
    public object this[string key]
    {
        get => _data[key];
        set
        {
            if (_data.ContainsKey(key))
                _data[key] = value.ToString();
            else
                _data.Add(key, value.ToString());
            UpdateContent();
        }
    }
}

CustomizeDict["speed"] = 500;

default

常用default能使代码排版更好看，可以省去写判断表达式

值类型

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int number = defaule;   // 默认值为0
double amount = default；   // 默认值为0
bool flag = default;    // 默认值为false

引用类型

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string text = default;		// 默认值为null
List<int> numbers = defalut;   // 默认值为null

字符串、数组切片

C#在8.0后字符串和数组可以像python一样使用切片，时代码变的即简单又美观

值得注意的是列表不能使用这个小技巧

示例：

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var str = @"HelloWorld";

Console.WriteLine(str[1..5]);			// "ello"

Console.WriteLine(str[^1]);				// "d"
Console.WriteLine(str[..^0]);			// "HelloWorld"

Console.WriteLine(str[6..^2]);			// "or"
Console.WriteLine(str[^5..^1]);			// "Worl"
Console.WriteLine(str[^7..8]);			// "loWor"
  • 这里的^和python里的-一样：反着数，^1表示最后一个字符d，^5表示倒数第五个字符W
  • 左闭右开，包含第一个参数，不包含第二个参数

简写判断语句

这里面的所有简写rider都会提示，部分简写不建议使用，大大提高的代码的阅读效率

一个数介于两个数之间

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var ran = new Random();
int i = ran.Next(20);	// 在0-20之间随机选一个数

if (i is < 10 and > 0)
    Console.WriteLine("i介于0和10之间");

值得注意一点的是，这个判断的两个数必须是常量值

如果是list.Count，这里就用不了了

循环判断

为方便理解我先写成这样，解释一下每个方法的含义

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var list = new List<int>() { 5, 2, 7, 1, 9, 4 };		// 定义一个int列表
IEnumerable<int> temp = list.Where(i => i > 3);			// 获取这个列表中大于3的元素的IEnumerable<int>枚举
list = temp.ToList();									// 将IEnumerable<int>枚举转换成列表
list.ForEach(Console.WriteLine);						// 使用方法组的方式逐个打印结果

可简写成如下

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var list = new List<int>() { 5, 2, 7, 1, 9, 4 };
foreach (var j in list.Where(i => i > 3))		// 提一嘴，里的i和j其实是分隔开的，并不会相互影响，j可以写成i
{
    Console.WriteLine(j);
}

老实做法：

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var list = new List<int>() { 5, 2, 7, 1, 9, 4 };
foreach (var i in list)
{
    if (i > 3)
        Console.WriteLine(i);
}

这一样看上面的方法是不是即简洁又好看

但其实这些都是rider编辑器会提示或者直接帮我们转的，只要别说看不懂是什么意思就行了

赋值判断

  • A |= B：位或，左右两边的值进行位或，并将结果赋值给左边的变量。bool a |= 1 < 10; 结果为True。位或：A |= B，如果B是true，那么A就是true；否则A的值不变

  • result = A ?? B：如果A是null，返回B；否则返回A

  • result ??= new List<int>()：如果result是空，就进行复制操作；否则不做任何操作

  • result = A is { age: 20 }：等价result = A != null && A.age == 20

格式化字符串

用法

虽然这个应该是很常用的，但还是提一下

有两种写法，其输出结果是一样的

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int count = 100;
Console.WriteLine("我今天吃了{0}顿", count)
Console.WriteLine($"我今天吃了{count}顿")

第二种方法的性能要比第一种好

但是第一种情况在一些特殊的情况下使用有奇效，比如多语言设置、字符串替换等功能

具体可以看C#中字符串类的一些实用技巧及新手常犯错误这个大佬的

以上用的算的比较多的，所以不是今天的重点，今天的重点在格式化插值和格式化输出

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double i = 32.53728012341241562;

Console.WriteLine($"我的资产为{i, 10:F4}为所欲为");		// "我的资产为   32.5373为所欲为"
  • 10表示占位10个位置，当位置不够的时候在前面用空格补充
  • F4表示保留4位小数，F不区分大小写

除了F外还有其他很多格式：

数字格式

数字格式都不区分大小写

  • F：Fiexd-point格式。显示小数后几位。$"{1234567.89:F2}" => 1234567.89
  • C：货币格式。显示货币符号和千位分隔符。$"{1234.56:c}" => ￥1,234.56
  • E：科学计数法格式。显示非常大或非常小的数字。$"{1231421432:e3}" => 1.231e+009
  • N：与F类似，但是N能显示整数上的千位分隔符。$"{21432.537280:n3}" => 21,432.537
  • G：自动选择合适的格式。
  • P：百分比格式。将数值乘以100，并在结果后面加上百分号。$"{0.12345:p2}" => 12.35%
  • R：常规格式。不带任何格式的方式显示数字，但保留足够的精度（怎么保留没有仔细研究，简单测试了几下，没有找出规律）

实用方法：

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float value = 546.5198;
string str = $"{value:0.##}";	// 保留两位小数，当小数不足时不显示（如，1.2 => 1.2 而不是1.20）

日期时间格式

与数字格式不同，日期时间格式需要区分大小写

注意：码代码的时候一定要拼写正确，是DateTime不是DataTime

年月日的排布DateTime会自动更具文化设置

先看看普通的格式长什么样DateTime.Now => 2024/8/11 4:50:47

  • d：短日期格式。$"{date:d}" => 2024/8/11

  • D：长日期格式。$"{date:D}" => 2024年8月11日

  • t：短时间格式。$"{date:t}" => 4:57

  • T：长时间格式。$"{date:T}" => 4:58:41

  • f：(短)完整日期和时间。$"{date:f}" => 2024年8月11日 4:59

  • F：(长)完整日期和时间。$"{date:F}" => 2024年8月11日 5:00:45

  • M或m：月日格式。$"{date:m}" => 8月11日

  • Y或y：年月格式。$"{date:m}" => 2024年8月

另外还有十分强大的自定义格式化

DateTime的格式化：

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DateTime date = DateTime.Now;
Console.WriteLine($"{date:yyyy年mm月dd日 hh:mm:ss tt zzz}");

输出：

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2024年05月11日 05:05:09 上午 +08:00

TimeSpan的格式化：

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TimeSpan timeSpan = endTime - DateTime.Now;
timeSpan.ToString(@"d\天hh\时mm\分");			// '\'必不可少，表示后面一位是普通字符
timeSpan.ToString(@"d\:h\:mm);

输出

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// 1天03时15分
// 1:3:15分

Unity

性能测试

使用Profiler.BeginSample(string)与Profiler.EndSample()方法捕获代码片段

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private void Update()
{
    Profiler.BeginSample("Invoke Action");
    for (int i = 0; i < 1000000; i++)
    {
        actionA?.Invoke();
    }
    Profiler.EndSample();

    Profiler.BeginSample("Invoke default Action");
    for (int i = 0; i < 1000000; i++)
    {
        actionB.Invoke();
    }
    Profiler.EndSample();
}