前言

前面的內容截至目前關於C#基礎的知識大多都講解得差不多了。
這裡做進階的補充。

數值格式化

如果需要呈現格式化數字時，可以使用以下的方法來處理百分比、千分位和自訂數值格式化。

1. 百分比格式化：

   double percent = 0.5;
   Console.WriteLine($"百分比格式化：{percent:P}");  // 百分比格式化：50.00%
   Console.WriteLine($"百分比格式化（2位小數）：{percent:P2}");  // 百分比格式化（2位小數）：50.00%
   Console.WriteLine($"百分比格式化（1位小數）：{percent:P1}");  // 百分比格式化（1位小數）：50.0%
   Console.WriteLine($"百分比格式化（整數）：{percent:P0}");  // 百分比格式化（整數）：50%
   

2. 千分位格式化：

   int num = 1000000;
   Console.WriteLine($"千分位格式化：{num:N}");  // 千分位格式化：1,000,000.00
   Console.WriteLine($"千分位格式化（無小數位）：{num:N0}");  // 千分位格式化（無小數位）：1,000,000
   Console.WriteLine($"千分位格式化（1位小數）：{num:N1}");  // 千分位格式化（1位小數）：1,000,000.0
   Console.WriteLine($"千分位格式化（2位小數）：{num:N2}");  // 千分位格式化（2位小數）：1,000,000.00
   

3. 自訂數值格式化，保留小數點後2位：

   double num1 = 10.1;
   Console.WriteLine($"自訂數值格式化（2位小數）：{num1:0.00}");  // 自訂數值格式化（2位小數）：10.10
   
   double num2 = 0.1987;
   Console.WriteLine($"自訂數值格式化（2位小數）：{num2:0.00}");  // 自訂數值格式化（2位小數）：0.20
   Console.WriteLine($"自訂數值格式化（2位小數，不顯示0）：{num2:#.00}");  // 自訂數值格式化（2位小數，不顯示0）：.20
   

StringBuilder

StringBuilder 是什麼？ StringBuilder是在 .NET 中的一個類，用於動態地建立、修改和處理字串。

與 string 不同， StringBuilder 物件是可變的，意思是可以在不創建新字串的情況下對字串進行連接和修改。這個方法在需要頻繁修改文字的情況下特別有用，例如報表生成、文字處理、日誌記錄等。

那關於string不可變跟StringBuilder可變是差異在哪裡，是甚麼意思??

1. 不可變性： 字串 (string) 在 .NET 中是不可變的，意思就是一旦創建，就不能修改。
   我們每次對 string 執行操作（例如連接、拼接或修改），都會創建一個新的 string 實例，並將修改後的內容複製到新的實例中。這樣會導致了大量的記憶體分配和拷貝操作，也就是說這樣的操作對於大量數據將導致內存和性能開銷，特別是在迴圈中執行這些操作時。

   但反過來如果您的字串是固定的，不需要在運行時進行修改，則 string 是合適的選擇。
   對於簡單的字串操作，例如連接幾個固定字串或執行基本的字串搜索和替換，用 string 就夠了，因為它提供了方便的方法和運算子，並且通常具有良好的性能。

2. StringBuilder 的可變性： StringBuilder 被設計成可變的，它內部維護一個字符緩衝區，允許在其中添加、插入或移除字符，可以有效地執行連接和修改操作，而不需要創建新的實例。這意味著在迴圈中使用不會產生大量的字串實例，從而減少記憶體使用和提高性能。

如果需要動態修改字串或執行大量的字串連接操作，則 StringBuilder 可以提供更好的性能。
如果字串是固定的且不需要修改，或者操作相對簡單，則 string 可以更容易使用並且足夠應對需求。

為什麼使用 StringBuilder？
如果需要連接或修改大量文字時，使用 string 可能會導致性能問題，如上面不可變性裡面提到的，每次對 string 執行操作時，都會創建一個新的 string 實例。這樣就會影響到性能。

(雖然string 類型的物件最終會被 .NET 中的垃圾回收器（Garbage Collector，簡稱 GC）回收。垃圾回收器的主要作用是追蹤和回收不再被引用的物件，以釋放佔用的內存，從而確保應用程序不會耗盡系統的記憶體。)

而 StringBuilder 則通過在內部維護一個可擴展的字符緩衝區來解決這個問題，從而提供更高的性能。

如何使用 StringBuilder？

1. 創建 StringBuilder 實例：首先，您需要創建一個 StringBuilder 對象，通常使用 new StringBuilder() 構造函數。
2. 使用 Append 方法：使用 Append 方法把文字附加到 StringBuilder 的內部緩衝區。這樣可以在不創建新字串的情況下串聯文字。
3. 使用 ToString 方法：當完成所有的操作後，使用 ToString 方法將 StringBuilder 的內容轉換為最終的 string 。

範例：
以下是個簡單的例子，來看看如何使用 StringBuilder 來連接大量文字：

var sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
    sb.Append("文字"); // 將文字附加到 StringBuilder
}

string result = sb.ToString(); // 將 StringBuilder 內容轉換為 string

Console.WriteLine(result.Length); // 顯示文字的長度

這樣就可以更有效率地處理大量文字數據，比較不需要擔心性能問題。在需要處理大型報表、生成大量文字的應用程序中，使用 StringBuilder 是一個重要的優化工具。

明確類型轉換（explicit type conversion）的方法。

這些方法允許明確地將一種資料型別轉換為另一種，而不依賴於隱含的型別轉換規則。(ToString 和 ToInt32)

那剛剛上面StringBuilder裡面提到的ToString方法又是甚麼??
我們常常會有機會使用到這個方法，主要適用於把對象轉換成字串表示形式。
ToString方法用於將某個資料類型（通常是數值或物件）轉換為字串。

當我們呼叫這個方法的時候會回傳一個字串，回傳的這個字串描述了這個對象裡面的內容，像是可以把一些基本數據類型（例如 int、double、DateTime 等）裡面的內容，使用這個方法轉換成字串表示形式。

下面是簡易的示範例子

int num = 22;
string strNum = num .ToString();
Console.WriteLine(strNum ); // Output: "22"

可以看到，strNum 前面是string的類型，表示num加上.ToString()這個方法，會變成字串string的類型才可以被放到string strNum裡面。

換個方式看，當我們程式碼運作的時候，如果這時候滑鼠游標滑到strNum可以看到下面顯示這個(區域變數)string strNum表示有成功轉換成string的類型。

除了int可以轉換以外，還有其他幾個可以使用ToString轉換的，像是可以自訂日期時間格式

static void Main()
		{
			CustomDate customDate = new CustomDate { Day = 5, Month = 9, Year = 2023 };
			Console.WriteLine(customDate); // Output: "09/05/2023"
		}
		class CustomDate
		{
			public int Day { get; set; }
			public int Month { get; set; }
			public int Year { get; set; }

			public override string ToString()
			{
				return $"{Month:D2}/{Day:D2}/{Year}";
			}
		}

可以看到下圖輸出的格式也是字串的形式呈現。

上面程式碼創建了一個 CustomDate的class類別，用這個類別覆寫了 ToString的方法，以自訂日期格式呈現出雙位數的月份還有日期形式。

換成自訂集合類別的 ToString

Day 7 的時候有提到關於集合使用的方式，這裡就加上集合跟ToString來練習呈現(如果忘記.Add可以到
Day 7的集合去看)。

static void Main()
		{
			CustomCollection<int> collection = new CustomCollection<int>();
			collection.Add(1);
			collection.Add(2);
			collection.Add(3);
			Console.WriteLine(collection); // Output: "1, 2, 3"
		}
		class CustomCollection<T>
		{
			private List<T> items = new List<T>();

			public void Add(T item)
			{
				items.Add(item);
			}

			public override string ToString()
			{
				return string.Join(", ", items);
			}
		}

錯誤訊息格式也可以自訂

static void Main()
		{
			CustomError error = new CustomError("This is a custom error.");
			Console.WriteLine(error); // Output: "Custom Error: This is a custom error."
		}
		class CustomError : Exception
		{
			public CustomError(string message) : base(message) { }

			public override string ToString()
			{
				return $"Custom Error: {Message}";
			}
		}

自訂的錯誤類別 CustomError 繼承自 Exception，並覆寫了 ToString 方法，以自訂錯誤訊息的格式。

在前面Day4 提到使用.Parse的方法。
這上面也提到可以用ToString轉換成字串，那還有另一個轉換成整數的方法，這裡補充這個轉換成整數的另外一個方法。

ToInt32：這是一個方法，用於將某種資料型別（通常是字串或其他數值型別）轉換為整數（ int ）。它需要一個明確的轉換操作，因為不是所有的資料型別都能夠隱含地轉換為整數。
雖然 Convert.ToInt32 和 int.Parse 都是將字串轉換為整數的方法，但它們兩個還是有差異：

1. 處理 null 或空字串：

   • Convert.ToInt32：當傳遞 null 或空字串給 Convert.ToInt32 時，它會導致 0 的返回值，不會引發異常。
   • int.Parse：之前有提到當傳遞 null 或空字串給 int.Parse 時，它會引發 System.FormatException 異常。

   string nullString = null;
   string emptyString = "";
   
   int result1 = Convert.ToInt32(nullString); // result1 為 0
   int result2 = Convert.ToInt32(emptyString); // result2 為 0
   
   int result3 = int.Parse(nullString); // 會引發 FormatException 異常
   int result4 = int.Parse(emptyString); // 會引發 FormatException 異常
   

2. 處理無效格式的字串：

   • Convert.ToInt32：當傳遞無效格式的字串給 Convert.ToInt32 時，它會導致 0 的返回值，不會引發異常。
   • int.Parse：當傳遞無效格式的字串給 int.Parse 時，它會引發 System.FormatException 異常。

string invalidString = "abc";

int result1 = Convert.ToInt32(invalidString); // result1 為 0
int result2 = int.Parse(invalidString); // 會引發 FormatException 異常

第8天完成，越寫越覺得自己還有許多需要複習的地方，最初在學習的時候並沒有理解，雖然在大量練習的過程中，知道哪時候可以用甚麼，但透過撰寫的過程才真的有逐漸的理解過去不那麼明白的地方，期許可以保持這樣的學習的動力繼續完成挑戰。