C# 基础知识系列-13 常见类库（三）

0. 前言

在《c# 基础知识系列- 13 常见类库（二）》中，我们介绍了一下datetime和timespan这两个结构体的内容，也就是c#中日期时间的简单操作。本篇将介绍guid和nullable这两个内容。

1. guid 结构

guid(globally unique identifier) 全局唯一标识，是一种由算法生成的二进制长度为128位的字符串，但字符串的长度是36其中32位16进制的数字和四个连接符。其作用是用来表示全局唯一标识，当多个系统或者数据量大的时候，用来做唯一标识，比如说数据库的主键。guid并不是c#独有的，所以可以放心使用，不用担心跟其他系统交互时遇到对方无法识别的尴尬局面。

guid应用非常广泛，如果有查看过windows系统注册表的同学应该见过如下类型的数据：efa4bcc8-b293-48d5-9278-924b9c015b97 ，这就是guid。guid甚至被windows用作组件注册，网络接口标识等。

简单来讲，guid适合需要不重复标识的场景。

1.1 创建一个guid

guid的创建非常简单直接通过guid.newguid()，示例：

class program
{
    static void main(string[] args)
    {
        guid guid = guid.newguid();
        console.writeline(guid);
    }
}

多次运行以上代码将会出现不同的结果，这是我的一次运行结果：

66168bfa-8c3b-45ce-a340-da99c668fca8

到这里，创建guid就可以认为达到目的了，但是我们一起来看下guid有哪些构造函数吧：

public guid (byte[] b); 

用长度为16的字节数组初始化一个guid，其中guid的值与字节数组相关。（根据定义来理解，c#会将字节数组b转换为128位的二进制数据，再转换为字符串格式）。

示例：

class program
{
    static void main(string[] args)
    {
        var bytes = new byte[16]
        {
            12,23,59,29,93,22,22,19,45,37,53,38,54,46,33,11
        };
        guid guid = new guid(bytes);
        console.writeline(guid);
    }
}

多次运行，打印结果都是以下内容：

1d3b170c-165d-1316-2d25-3526362e210b

以上可以得知，是通过一个字节数组创建一个guid元素，这个元素的值就是这个字节数组的值。

继续介绍第二个构造方法，通过格式化的字符串创建：

public guid (string g);

g表示guid数据，有以下几种格式：

1. dddddddddddddddddddddddddddddddd 表示32个连续数字
2. dddddddd-dddd-dddd-dddd-dddddddddddd 表示 8、4、4、4 和 12 位数字的分组，可以用小括号和大括号包裹起来
3. {0xdddddddd, 0xdddd, 0xdddd,{0xdd,0xdd,0xdd,0xdd,0xdd,0xdd,0xdd,0xdd}}8、4 和 4 位数字的分组，和一个 8 组 2 位数字的子集，每组都带有前缀“0x”或“0x”，以逗号分隔

该方法接受以上格式的guid字符串，以下是示例：

string[] guidstrings = { "ca761232ed4211cebacd00aa0057b223",
                         "ca761232-ed42-11ce-bacd-00aa0057b223", 
                         "{ca761232-ed42-11ce-bacd-00aa0057b223}", 
                         "(ca761232-ed42-11ce-bacd-00aa0057b223)", 
                         "{0xca761232, 0xed42, 0x11ce, {0xba, 0xcd, 0x00, 0xaa, 0x00, 0x57, 0xb2, 0x23}}" };
foreach (var guidstring in guidstrings)
{
    var guid = new guid(guidstring);
    console.writeline($"original string: {guidstring}");
    console.writeline($"guid:            {guid}");
    console.writeline();
}

打印结果如下：

通过指定的整数和字节数组初始化：

public guid (int a, short b, short c, byte[] d);

其中a 表示前四个字节，也就是第一个分隔符前面的八位，b表示之后两个字节，c表示b之后的两个字节，d表示其余八个字节。

guid(1,2,3,new byte[]{0,1,2,3,4,5,6,7}) 创建对应于 "00000001-0002-0003-0001-020304050607" 的 guid。

依次指定各个位置的值：

public guid (int a, short b, short c, byte d, byte e, byte f, byte g, byte h, byte i, byte j, byte k);

这个方法与上一个类似，不过分的更细致了，其中int四个字节，byte一个字节，与类型的实际字节长度一致。

1.2 一个空的guid

c# 为guid结构体提供了一个静态只读属性：empty，其值均为零，表示guid的零值。很多接口或系统会为guid类型的字段提供一个默认零值就是这个值，在一些业务场景中会遇到与零值的相等判断。

1.3 guid与字符串之间一个转身

根据guid构造函数可以看到guid的打印格式应该有三种，那么如何生成这三种呢？c#还有没有更多的格式支持呢？

guid的tostring方法有以下三个版本：

public override string tostring ();
public string tostring (string format);
public string tostring (string format, iformatprovider provider);

第一个是默认的转字符串的方法，格式在上文也有介绍。最后一个涉及到国际化，略过不提。第二个，则是用格式确定输出结果。c# 支持的format值和对应的意义如下：

说明符	返回值的格式
n	32位数： 00000000000000000000000000000000
d	32的数字，由连字符分隔： 00000000-0000-0000-0000-000000000000
b	32位，用连字符隔开，括在大括号中： {00000000-0000-0000-0000-000000000000}
p	32位，用连字符隔开，括在括号中： (00000000-0000-0000-0000-000000000000)
x	括在大括号中的四个十六进制值，其中第四个值是八个十六进制值的子集（也括在大括号中）： {0x00000000，0x0000，0x0000，{0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00}}

如果fomat为null或者空字符串，则默认为d。

这里介绍了guid生成字符串的方法和对应的格式内容，而字符串转guid除了使用构造函数以外还有两种方式：

public static guid parse (string input);
public static guid parseexact (string input, string format);

第一个方法由c#自动解析字符串格式，第二种由调用方明确指出字符串的格式。格式仅支持n/d/b/p/x这五种。

2. 基础类型的可空化

我们常用的基本数据类型，包括这两篇介绍的类型除了string是类，其他都是struct类型。在c#中struct无法置为null，一般情况下并不影响程序的运行。但是，如果涉及到交互，无论是与人还是与其他的系统交互，都会出现数据不可用的情况。举例来说，一场数学考试，对于每个学生来说都会有一个数字类型的试卷成绩。如果有同学因为生病了缺考了，我们直接给他试卷上标记零分显然是不可取的，所以需要标记为null，意思是缺考。这时候如果在系统中简单的使用 int或者double存成绩就会出现null无法存入系统。

c#为了解决此类问题，添加了nullable<t>，这是个结构体，c#为此添加了额外的支持。我们看下如何声明一个可空的int类型：

nullable<int> score;

c# 除了以上的声明方式，还提供了一种特殊的语法，使用?：

int? score;

也就是类型? 表示<类型> 的可空类型。

2.1 可空类型的使用

可空类型可以跟其原类型一样正常使用，包括原类型支持的算术运算等。不过值得注意的一点是，如果可控类型的值为null，在和其他非null值进行计算后，最终结果只能是null。

c# 为可空类型的值判断和读取提供了两个属性：

public bool hasvalue { get; }
public t value { get; }

如果hasvalue为true，则表示value可以正确读取到值，否则这个可控类型就是null。

以上是nullable的使用介绍，使用起来很简单，但是这是c#中一个很重要的地方。

3. 总结

这是《c# 基础知识系列-常见类库》的最后一篇，但并不意味着c#的常见类只有这么多，后面还有很多内容。放心吧，都会在以后的篇幅中为大家一一介绍的。

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