說說C# 8.0 新增功能Index和Range的^0是什麼？

Crazy Struggle發表於2021-01-27
C#Index

前言

  在《C# 8.0 中使用 Index 和 Range》這篇中有人提出^0是什麼意思？處於好奇就去試了，結果丟擲異常。檢視官方文件說^0索引與 sequence[sequence.Length] 相同,表示式 sequence[^0] 不會引發異常，就像 sequence[sequence.Length] 一樣。但是在實際使用[^0]的時候丟擲IndexOutOfRangeException的異常，很疑惑究竟是什麼原因？

  先說一下 C# 8.0 新增的兩個新型別和兩個新運算子，允許構造System.Index和System.Range物件，並在執行時索引/切片集合。

一、System.Index和System.Range結構

1、Index

  表示一種可用於從開頭或從結尾索引集合的型別。

public struct Index : IEquatable<Index>

  示例程式碼

string [] myArray = new string[5] { "A", "B", "C", "D", "E" };
string  strArray= myArray[^1]; // strArray = E

  程式碼中使用末尾運算子^和Index型別，myArray[ ^1] 表示從陣列的倒數第一個元素，也就是從末尾開始算的第一個元素，所以最終結果是：E。

  Hat運算子(^)的索引，指定一個索引與序列末尾相關。

2、Range

  表示具有起始索引和結束索引的範圍。

public struct Range : IEquatable<Range>

  示例程式碼

string[] myArray = new string[5] { "A", "B", "C", "D", "E" };
string[] strArray = myArray[0..2];         // { A, B }

  程式碼中使用範圍運算子(..)和Range型別，myArray[0..2]表示把myArray這個序列，從索引為0的元素一直找到索引為2（但不包括索引2）的元素提取出來組成新的陣列，所以最終結果是： {A，B}。 

  範圍運算子(..)，用於指定範圍的開始和末尾，就像運算元一樣。

  Range型別範圍運算子包含start不包含end。eg：myArray[0..2]包含索引0不包含索引2

3、Index和Range組合使用

  嘗試在Range的兩端混合使用"從開始"和"從末尾"的Index,看看會發生什麼?

var strNum = new string[]
{
              // index from start    index from end
    "A",      // 0                   ^9
    "B",      // 1                   ^8
    "C",      // 2                   ^7
    "D",      // 3                   ^6
    "E",      // 4                   ^5
    "F",      // 5                   ^4
    "G",      // 6                   ^3
    "H",      // 7                   ^2
    "I"       // 8                   ^1
};            // 9 (strNum.Length)   ^0
foreach (var item in strNum[0..^1])
    Console.Write($"{item}");
foreach (var item in strNum[1..^0])
    Console.Write($"{item}");
foreach (var item in strNum[0..^0])
    Console.Write($"{item}");

  輸出結果：

ABCDEFGH
BCDEFGHI
ABCDEFGHI

  0..^1 與 ..^1   相同 表示從0索引位置到末尾開始算的第1個元素

  1.. 與 1..^0    相同 表示從1索引位置到末尾開始算的第0個元素

  .. 與  0..^0   相同  表示全部從頭到尾

二、[^0]會拋異常

1、[^1] 示例程式碼

int[] myArray = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int num = myArray[^1];   //num=10

2、[^0]示例程式碼

int[] myArray = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int num = myArray[^0]; //拋異常

  程式碼結果如下圖所示：

     

 官方文件描述：請考慮陣列 sequence。 0 索引與 sequence[0] 相同。 ^0 索引與 sequence[sequence.Length] 相同。 表示式 sequence[^0]不會引發異常，就像 sequence[sequence.Length] 一樣。 對於任何數字 n，索引 ^n 與 sequence[sequence.Length - n] 相同。

  通過自己搜尋到合理的解釋 Index 型別 從尾部開始的索引是從1開始的，與序列的長度相關，那麼意思就說單獨使用末尾運算子時索引只能從1開始。

三、遺留問題

  使用末尾運算子時索引只能從1開始，但是Index和Range組合使用時可以從0開始，目前還沒有找到具體原因，如果大家有好的解釋和方法，歡迎留言溝通和交流。

四、總結

  1、Range型別  運算子(..)包括Start不包括End

  2、Index型別 末尾運算子(^)

    · 從頭開始的索引是從0開始的

    · 從尾部開始的索引是從1開始的，與序列的長度相關

  3、減少 SubString 的使用，eg：var str="12345"擷取後三位,之前寫法str.Substring(2,3)，新語法str[^3..]

  4、使用^和..這兩個語法糖，讓程式碼更加乾淨，可讀，易維護

 

 優秀是一種習慣，歡迎大家關注學習  

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