C# 基础知识系列- 13 常见类库介绍（一）（c罗）

0. 前言

每篇一个前言，介绍一下这一篇的内容。之前的内容都是针对某些知识点进行的介绍，这篇内容介绍一下实际开发中常用的一些类和命名空间。这一篇是个连续剧，大概有个三四集。嗯，就是这样。

1. System 命名空间

System空间，是C#的基础命名空间，里面定义了常用值和数据类型以及各种类型的基类，当然也包括了很多C#程序运行中用到类，具体可以访问微软的官方API说明。这里简单介绍一下 我们在开发中最常用到的几个类。

1.1 Console

Console 控制台类，表示一个控制台应用程序的标准输入流、输出流和错误流。这是微软官方文档给的内容。实际上，Console类在一些其他类型的项目中也可以使用。因为Console类是程序与终端的交互，所以当程序持有一个终端的时候，该类就可以正确输出内容。

照例，我们先看一下它的声明：public static class Console 。可知这是一个静态类，需要明确一个概念：

在C#甚至大多数编程语言（支持静态类）中，静态类不可被继承，而且静态类的方法都是工具方法；

静态类没有构造方法，也不能构造对象；

静态类里的方法都是静态方法

访问一个类的静态方法需要通过类名.方法名来访问

那么我们可以使用：Console.方法名来调用Console的方法。

我们来看看Console在开发中常用的方法有哪些：

当然，Console类并不是只有这些内容，只是这些是我们最常接触的方法。

1.2 Math

C#中的数学工具类，为三角函数、对数函数和其他通用数学函数提供常数和静态方法。这个类也是一个静态类，当然这不会影响我们对它的好奇。

来，让我们一起看看里面有些什么方法吧。

public static T Abs ( value);//T 代表 decimal, int,double,flout,long,sbyte,short，返回绝对值

public static double Acos (double d);//返回余弦值为指定数字的角度。

public static double Acosh (double d);//返回双曲余弦值为指定数字的角度。

public static double Asin (double d);// 返回正弦值为指定数字的角度。

public static double Asinh (double d);// 返回双曲正弦值为指定数字的角度。

public static double Atan (double d);// 返回正切值为指定数字的角度。

public static double Atan2 (double y, double x);// 返回正切值为两个指定数字的商的角度。

public static long BigMul (int a, int b);// 生成两个 32 位数字的完整乘积。

public static double BitDecrement (double x);// 返回小于 x 的下一个最小值。

public static double BitIncrement (double x);// 返回大于 x 的下一个最大值。

public static double Cbrt (double d);// 返回指定数字的立方根。

public static T Ceiling ( d); //T 代表 decimal、double，返回大于或等于指定数字的最小整数值。

public static double Cos (double d);// 返回指定角度的余弦值。

public static int DivRem (int a, int b, out int result);// 计算两个数字的商，并在输出参数中返回余数。result为余数

public static double Exp (double d);//返回 e 的指定次幂，e 指自然对数的底

public static T Floor ( d); //T 代表 decimal、double，返回小于或等于指定双精度浮点数的最大整数值。

public static int ILogB (double x);// 返回指定数字以 2 为底的整数对数。

public static double Log (double d);//返回指定数字的自然对数（底为 e）。

public static double Log (double a, double newBase);// 返回指定数字在使用指定底时的对数。newBase为底

public static double Log10 (double d);//返回指定数字以 10 为底的对数

public static double Log2 (double x);//返回指定数字以 2 为底的对数。

public static T Max( t1, t2);// T 代表 decimal, int,double,flout,long,sbyte,short，返回两者中较大的那个

public static T Min( t1, t2);// T 代表 decimal, int,double,flout,long,sbyte,short，返回两者中较小的那个

public static double Pow (double x, double y);// 返回指定数字的指定次幂。

public static double Round (double a);// 将双精度浮点值舍入到最接近的整数值，并将中点值舍入到最接近的偶数。

public static double ScaleB (double x, int n);//返回有效计算的 x * 2^n。

public static int Sign ( value); // T 代表 decimal,double,flout,int,long,sbyte,short，返回指示数字符号的整数。

public static double Sin (double a);// 返回指定角度的正弦值。

public static double Sinh (double value);//返回指定角度的双曲正弦值。

public static double Sqrt (double d);//返回指定数字的平方根。

public static double Tan (double a);//返回指定角度的正切值。

public static double Tanh (double value);//返回指定角度的双曲正切值。

public static T Truncate ( d);//T 代表 decimal、double，计算一个数字的整数部分。

嗯，密密麻麻的一大堆，方法虽多，但值得注意的方法只有以下几个：

public static T Ceiling ( d); //T 代表 decimal、double，返回大于或等于指定数字的最小整数值。

public static T Floor ( d); //T 代表 decimal、double，返回小于或等于指定双精度浮点数的最大整数值。

public static T Truncate ( d);//T 代表 decimal、double，计算一个数字的整数部分。

虽然这三个方法计算的结果都是整数，但返回类型并不是整数，所以在使用的时候需要我们进行一次类型转换。Math类还有两个值得注意的字段：

public const double E = 2.7182818284590451;// 表示自然对数的底，它由常数 e 指定。

public const double PI = 3.1415926535897931;// 表示圆的周长与其直径的比值，由常数 π 指定。

这两个也是Math里唯一的两个字段，这是数学中著名的两个无理数，这里只截取了一部分有效值。

1.3 Random

C# 中Random表示伪随机数生成器，这是一种能够产生满足某些随机性统计要求的数字序列的算法。这里大概讲解一下Random的使用，具体的原理等我研究一下哈。

Random是一个类，所以与之前的两个类不同地方就是使用Random生成随机数需要事先构造一个Random对象。Random常用的方法有以下几组：

public virtual int Next ();// 返回一个整型的随机数

public virtual int Next (int maxValue);//返回一个小于所指定最大值的非负随机整数

public virtual int Next (int minValue, int maxValue);//返回在指定范围内的任意整数。

public virtual double NextDouble ();//返回一个大于或等于 0.0 且小于 1.0 的随机浮点数。

我们先演示一下Random的基本应用：

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

Random rand = new Random();

for(int i = 0;i< 10; i++)

{

Console.WriteLine($"第{i + 1}次生成：{rand.Next()}");

}

Console.ReadLine();

}

}

打印结果：

可以看出直接Next返回的结果数字都比较大，所以在使用的时候，一般会使用Next (int minValue, int maxValue) 限定返回值。

回到开头，Random是一个类，每次初始化的时候系统会自动计算一个种子给它，如果快速重复构建Random对象，可能会生成一个重复序列，即每次调用的结果一致。（当然，官方说可以，实际我在net core 3.1的环境里没测出来）

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

for(int i = 0;i< 5; i++)

{

Random rand = new Random();

for(int j = 0; j < 10; j++)

{

Console.WriteLine($"第{i}个Random 第{j}次生成：{rand.Next()}");

}

}

Console.ReadLine();

}

}

这是测试代码，有兴趣的小伙伴可以自己试试。

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