练习 - 了解 Clear() 和 Resize()

15 分钟

在您继续为物流公司开发托盘追踪器的过程中，可能需要跟踪新托盘，并从跟踪系统中移除旧托盘。那么如何创建允许添加和移除托盘的跟踪功能呢？

使用数组方法清除数组并调整其大小

使用 Array.Clear() 方法可以清除数组中特定元素的内容，从而将其替换为数组的默认值。例如，如果清除 string 数组中的元素，则清除的值将替换为 null。同样，在清除 int 数组中的元素时，将替换为 0（零）。

另一方面，使用 Array.Resize() 方法可以从数组中添加或移除元素。

删除或使用行注释运算符 // 注释掉前面步骤中的所有代码。

在 Visual Studio Code 编辑器中更新代码，如下所示：

string[] pallets = [ "B14", "A11", "B12", "A13" ];
Console.WriteLine("");

Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"Clearing 2 ... count: {pallets.Length}");
foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

注意

此示例使用 C# 12 中引入的 Collection 表达式语法。

花点时间了解代码行 Array.Clear(pallets, 0, 2);。

此处，使用 Array.Clear() 方法来清除存储在 pallets 数组元素中的值（从索引 0 开始，清除 2 个元素）。
在 Visual Studio Code 的“文件”菜单上，选择“保存”。

在生成或运行代码之前，必须保存 Program.cs 文件。
在“资源管理器”面板中，若要在 TestProject 文件夹位置打开终端，请右键单击“TestProject”，然后选择“在集成终端中打开”。

终端面板应打开，并应包含一个命令提示符，显示终端已打开转到 TestProject 文件夹位置。
在终端命令提示符处，若要运行代码，请键入 dotnet run，然后按 Enter。

注意

如果看到一条指示“找不到要运行的项目”的消息，请确保终端命令提示符显示预期的 TestProject 文件夹位置。例如：C:\Users\someuser\Desktop\csharpprojects\TestProject>

运行代码时，你会发现清除了存储在数组内前两个元素中的值。在 Length 属性和 foreach 语句中，这些元素仍然存在，但当前为空。
```
Clearing 2 ... count: 4
-- 
-- 
-- B12
-- A13
```

空字符串与 null

使用 Array.Clear() 时，被清除的元素不再引用内存中的字符串。事实上，该元素不指向任何内容。 “不指向任何内容”的概念非常重要，最初可能会难以理解。

如果尝试检索受 Array.Clear() 方法影响的某个元素的值，能检索到吗？

访问已清除元素的值

需要两种方法来确定已清除元素的值，以查看 C# 编译器如何处理 null 值。

在 Array.Clear(pallets, 0, 2); 代码行周围插入新的代码行，如下所示：

Console.WriteLine($"Before: {pallets[0]}");
Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"After: {pallets[0]}");

验证代码，应与以下代码列表一致：

string[] pallets = [ "B14", "A11", "B12", "A13" ];
Console.WriteLine("");

Console.WriteLine($"Before: {pallets[0]}");
Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"After: {pallets[0]}");

Console.WriteLine($"Clearing 2 ... count: {pallets.Length}");
foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

保存代码文件，然后使用 Visual Studio Code 运行代码。

应会看到以下输出：
```
Before: B14
After:
Clearing 2 ... count: 4
--
--
-- B12
-- A13
```

如果关注 After: 输出行，你可能会认为 pallets[0] 中存储的值是空字符串。但是，C# 编译器会将 null 值隐式转换为可供显示的空字符串。

在已清除元素上调用字符串帮助程序方法

为了证明清除后存储在 pallets[0] 中的值为 null，将修改代码示例，在 ToLower() 上调用 pallets[0] 方法。如果它是字符串，代码应会正常工作。但如果它为 null，则会使代码引发异常。

若要在每次尝试将 ToLower() 写入控制台时调用 pallets[0] 方法，请按如下所示更新代码：

Console.WriteLine($"Before: {pallets[0].ToLower()}");
Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"After: {pallets[0].ToLower()}");

请确保代码与以下代码列表相匹配：

string[] pallets = [ "B14", "A11", "B12", "A13" ];
Console.WriteLine("");

Console.WriteLine($"Before: {pallets[0].ToLower()}");
Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"After: {pallets[0].ToLower()}");

Console.WriteLine($"Clearing 2 ... count: {pallets.Length}");
foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

保存代码文件，然后使用 Visual Studio Code 运行代码。这次运行代码时，会看到一条很长的错误消息。如果分析该文本，将看到以下消息：
```
System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object.
```
引发此异常的原因是，尝试在 pallets[0] 元素的内容上调用方法时，C# 编译器尚未将 null 隐式转换为空字符串。

由此可知，Array.Clear() 会删除数组元素对值的引用（如果存在）。若要解决此问题，可以在尝试输出值之前检查该值是否为 null。

若要避免错误，可以在访问可能为 null 的数组元素之前添加 if 语句。

if (pallets[0] != null)
    Console.WriteLine($"After: {pallets[0].ToLower()}");

调整数组大小以添加更多元素

接下来，重写步骤 1 中的代码列表，在其中包含用于调整数组大小的代码。完成后，代码应与以下代码列表一致：

string[] pallets =  ["B14", "A11", "B12", "A13" ];
Console.WriteLine("");

Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"Clearing 2 ... count: {pallets.Length}");
foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

Console.WriteLine("");
Array.Resize(ref pallets, 6);
Console.WriteLine($"Resizing 6 ... count: {pallets.Length}");

pallets[4] = "C01";
pallets[5] = "C02";

foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

花几分钟时间了解行 Array.Resize(ref pallets, 6);。

此时将调用通过引用（使用 Resize() 关键字）传入 pallets 数组的 ref 方法。在某些情况下，方法会要求按值（默认）或按引用（使用 ref 关键字）来传递参数。要解释此操作的必要性，需花时间详细阐释 .NET 中对象的管理方式。很遗憾，这超出了本模块的范围。如果有疑问，建议查看 Intellisense 或 Microsoft Docs，获取有关如何正确调用给定方法的示例。

在本例中，要将 pallets 数组从 4 个元素调整为 6 个。将新元素添加到当前元素的末尾。在向这两个新元素赋值之前，其值为 null。
保存代码文件，然后使用 Visual Studio Code 运行代码。运行代码后，应看到以下输出。
```
Clearing 2 ... count: 4
-- 
-- 
-- B12
-- A13

Resizing 6 ... count: 6
-- 
-- 
-- B12
-- A13
-- C01
-- C02
```

调整数组大小以删除元素

相反，可以使用 Array.Resize() 来删除数组元素。

在 Visual Studio Code 编辑器中更新代码，如下所示：

string[] pallets = [ "B14", "A11", "B12", "A13" ];
Console.WriteLine("");

Array.Clear(pallets, 0, 2);
Console.WriteLine($"Clearing 2 ... count: {pallets.Length}");
foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

Console.WriteLine("");
Array.Resize(ref pallets, 6);
Console.WriteLine($"Resizing 6 ... count: {pallets.Length}");

pallets[4] = "C01";
pallets[5] = "C02";

foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

Console.WriteLine("");
Array.Resize(ref pallets, 3);
Console.WriteLine($"Resizing 3 ... count: {pallets.Length}");

foreach (var pallet in pallets)
{
    Console.WriteLine($"-- {pallet}");
}

保存代码文件，然后使用 Visual Studio Code 运行代码。运行代码，应看到以下输出：
```
Clearing 2 ... count: 4
--
--
-- B12
-- A13

Resizing 6 ... count: 6
--
--
-- B12
-- A13
-- C01
-- C02

Resizing 3 ... count: 3
--
--
-- B12
```
请注意，调用 Array.Resize() 不会删除前两个 null 元素，而是删除了最后三个元素。值得注意的是，即使最后三个元素包含字符串值，也会将其删除。

是否能从数组中删除 null 元素？

如果 Array.Resize() 方法不能从数组中删除空元素，是否存在其他可自动完成此作业的帮助程序方法？否。从数组删除空元素的最佳方式是，通过循环访问每个项并使一个变量（计数器）递增，对非 null 元素进行计数。接下来，创建另一个与计数器变量大小相同的数组。最后，循环访问原始数组中的每个元素，并将非 null 值复制到新数组中。

概括

以下是本单元中展示的几处重要内容：

使用 Clear() 方法清空数组内元素中的值。
使用 Resize() 方法更改数组中的元素数，从数组末尾删除或添加元素。
新的数组元素和已清除的元素为 null，这意味着它们不指向内存中的值。

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