在C語言中,數組是比較簡單，也使用比較多的一種基礎的數據結構。常用的有一維數組，二維數組等。但是在C#中，使用最多的是List,Dictionary等一些集合類，因為用他們來操作同類型的數據，比數組更加方便。當然，C#的數組Array也通過實現一些接口，提供了訪問和操作數據的一些便捷方法。而在C語言中，都是比較不容易實現或者使用不方便。這也就是C#作為一門面向對象的語言的好處，雖然由此帶來的性能損失，尤其在做算法相關的問題的時候。但退一步講，在如今硬件資源比較豐富的情況下，日常場景中，這種性能損失還是可以接受的。

　　接下來就聊聊C#種數組的那些事兒。

　　1.數組基本概念：

　　　　　　學習C#數組，首先需要明確一點，C#的數組是引用類型，即使數據基類型是值類型。作為引用類型，自然就會有類型對象指針，同步索引塊，開銷字段（overhead）等。

　　2.C#數組分類：

　　　　　　C#支持多維數組，也支持交錯數組。并且他們都可以是非0基的。所謂非0基，是指數組第一個元素的索引不是從0開始。相應的，.Net CLR本身支持非0基數組，但是CLS規范規定所有數組都應該是0基數組，主要是為了兼容性和跨平臺性，畢竟.Net家族除了C#還有VB，F#，C++(托管的)等語言。
　　　　　　概念解釋：
　　　　　　一維0基數組：它又稱為SZ數組（Single-dimension,Zero-based）或者向量。它的性能是最好的，因為編譯器可以為他生成特殊的IL指令，實現JIT編譯時候的優化，諸如以下指令（newarr,ldelem,ldelema,ldlen,stelem）。

　　　　　　　　　　使用如下：

int[] nums=new int[10];

　　　　　　多維數組：又稱矩形數組。從行列的角度來考慮的話，它的每一行的列數都必須時相等的。

　　　　　　　　　　使用如下:

int[,] nums=new int[10,10];

　　　　　　交錯數組：用行列的角度來考慮的畫，它的每一行的列數可以不相同。

int[][] nums=new int[10][];
for(int i=0;i<10;i++)
{
      nums[i]=new int[10];//交錯數組，各數組長度可不一樣
}

　　　　　　　　　交錯數組這個定義方式，非常類似于C語言中的動態多維數組，在C語言中，我們常用以下方法來開辟動態的二維數組

int i;
int** nums=(int**) malloc(sizeof(int*)*10);
for(i=0;i<10;i++)
{
    nums[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*10);//這兒10是個實例，更具需求設置
}

　　　　　　　　　二者的定義的確有相似的地方，但應該注意到他們在本質上時不同的。

　　3.數組索引:

　　　　　　數組的索引是數組的一個很核心的概念，因為我們對數組的訪問一般都是通過索引來實現的，但對索引的不當處理，可能導致程序終止。

　　　　　　在C語言中，數組的索引控制都需要程序員來實現。如果發生索引超出數組范圍，導致越界訪問內存數據，甚至修改內存數據，這些都是不可察覺的，但無疑它為系統的奔潰留下了伏筆；

　　　　　　在C#中，由于CLR要保證數據的安全，CLR在運行代碼的時候，如果檢測到數組索引超出范圍，會立即拋出System.IndexOutOfRangeException異常，從而終止錯誤的繼續。當然也可以使用unsafe關鍵字，來忽略CLR的這種默認行為。

　　　　　　C#支持非0基數組，意味著數組可以的索引可以從非0的數開始，可以使用Arrary.CreatInstance()方法來創建下限非零數組。

　　4.數組元素初始化：

　　　　　C#中為數組的初試化提供了一些甜蜜的語法糖。通常我們用以下幾種方式來初始化一個數組。
　　　　　　

int[] age=new int[]{10,20,30};//大括號中的數據項稱為數組初始化器（arrar,initializer）
var age=new int[]{10,20,30}
var age=new [] {10,20,30};//隱式類型推斷

　　　　　C#的隱式類型推斷為創建一個數組提供了良好的支持。

　　5.數組轉型：

　　　　　　類型轉換是編程種很常見的一件事兒，我們把數組的類型轉換又稱為數組協變性（array convariance），在數組的轉型的時候，需要滿足以下幾點條件：
　　　　　　①數組維數相同
　　　　　　②基類型存在隱式或顯式類型轉化
　　　　　　需要注意以下幾點：

　　　　　　　　CLR不允許值類型數組轉型為其他任何類型數組，但可以通過Array.Copy()變通實現。
　　　　　　　　Array.Copy()：支持裝箱，拆箱，以及加寬基元類型（比如int到double的轉變），但它是淺拷貝，即如果數組基類型是引用類型，則只復制其引用。
　　　　　　　　System.Buffer.BliockCopy() 支持基元類型，但不具有轉型能力
　　　　　　　　System.Array.ConstrainnedCopy() 不支持裝箱、拆箱和向下類型轉化（父類到子類的轉換），但它是可靠的，數據安全的，要么成功復制一個數組，要么不會修改目標數組的任何數據

　　6.數組接口：

　　　　　　數組實現了一些常用的接口，相當于給數組插上了訪問的翅膀。
　　　　　　System.Array數組基類實現了ICollection,IEnumerable,IList的非泛型版本，因為多維數組和非0基數組的原因，沒有實現泛型版本（原因我也不太清楚）
　　　　　　CLR單獨為一維0基數組實現了泛型版本接口，包括其基類型，但是System.ValueType和Object除外

　　7.數組做參數：

　　　　　　在使用中，不可避免的要把數組作為一個參數來使用，那么在使用的時候，需要注意以下幾點
　　　　　　①作為方法實參時傳遞的是引用；
　　　　　　②如果需要返回一個數組類型的字段，建議使用Array.Copy()，返回一個從該字段復制的數組，這么做是為了保證OOP的開放封閉原則，因為通常字段是私有的，不能被外部方法修改的和使用的；
　　　　　　③對于返回數組的方法，如果數組元素個數為0，仍不建議返回一個null,而是應該返回一個空的數組，這么做的目的在于對于方法返回參數的使用這來說，免去了null判斷，防止產生空引用異常的錯誤。

　　8.數組原理：

　　　　　　實際在CLR內部只支持兩種類型數組：一維0基數組 和 下限未知的一維或多維數組；
　　　　　　一維0基數組：可以使用特殊的IL指令（newarr,ldelem,ldelema,ldlen,stelem），讓編譯器產生優化代碼。比如索引檢查發生的時刻提前，循環判斷的提前的。
　　　　　　下限未知的一維或多維數組：每次數組訪問前驗證索引有效性

　　一些使用C#數組的建議：

　　①用交錯數組代替矩形數組
　　②Unsafe關鍵字訪問數組時可關閉索引上下限檢查，支持常見的值類型和值類型結構（在fixed語句中）

　　③可以在線程棧上分配數組，利用stackalloc語句，類似于C語言alloca語句 ，條件是必須為一維0基數組，數組基類型為值類型

內容均來自于Jeffrey Richter的《CLR Via C#》第四版一書，以及個人總結和心得。學習深入了解C#,建議從這本書開始學習。