C# 中 System.Range 结构体

在 C# 8.0 之前,没有访问集合中任意部分的范围或切片的语法。开发人员通常不得不执行一些自定义的切片操作,或者依靠诸如 array.Skip(5).Take(2); 的 LINQ 方法。

现在 C# 添加了一个新的小特性,它可以帮助人们从一个大的数组项目中获取一个小范围的项目。

让我们来考虑一下。假设我们有一个项目数组,我们仅需展示其中的一部分。通常情况下,我们只需要循环这部分,然后像下面这样输出它们。

var array = new string[]
    {
        "Item0",
        "Item1",
        "Item2",
        "Item3",
        "Item4",
        "Item5",
        "Item6",
        "Item7",
        "Item8",
        "Item9"
    };

for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
    Console.WriteLine(array[i]);
}

因此当我们仅需要几个特定的项,我们通过控制索引值来获取它们。

通过使用范围(Range),我们可以用以下方式来替换:

var array = new string[]
    {
        "Item0",
        "Item1",
        "Item2",
        "Item3",
        "Item4",
        "Item5",
        "Item6",
        "Item7",
        "Item8",
        "Item9"
    };

foreach (var item in array[1..5])
{
    Console.WriteLine(item);
}

在这里,第一次使用的人会注意到一个奇怪的情况——它只会打印四项。为什么呢?这是因为范围(Range)包含开始,但不包含末尾。
如果想要与上面的 for 循环有相同的结果,我们的 foreach 循环应该是:

foreach (var item in array[1..6])
{
    Console.WriteLine(item);
}

Range 的一些示例

1、从索引 1(包含) 到末尾(包含)

foreach (var item in array[1..])
{
    Console.WriteLine(item);
}

2、从开始(包含)到索引 3(不包含)

foreach (var item in array[..3])
{
    Console.WriteLine(item);
}

3、结合以上两种,您可以得到一个语法上正确的以下版本

foreach (var item in array[..])
{
    Console.WriteLine(item);
}

它的意思是获取整个范围。

译者注
它也等同于下面两种写法:

foreach (var item in array[0..^0])
{
    Console.WriteLine(item);
}
foreach (var item in array[0..array.Length])
{
    Console.WriteLine(item);
}

4、从索引 1(包含)到 从末尾开始的索引 1(不包含)

foreach (var item in array[1..^1])
{
    Console.WriteLine(item);
}

在这里,它结合了前面文章中介绍的 Index 的 Hat 运算符(^)。

一个快速的解释,Hat 运算符(^),会给您一个特定的索引。如果您写 ^1,也就是在请求最后一项的索引。如上所述,考虑到最后一个索引号是排除的,在一个有 10 项的序列中,请求索引项直到 ^1,您也就是在请求索引项直到索引 9(索引从 0 开始),并且该项不包括在其中。
我希望我讲清楚了。

将范围作为变量

我们前面所做的是,将范围(Range)作为类型传递。我们也可以将范围声明为一个变量:

Range range = 1..9;

然后,可以在 [ 和 ] 字符中使用该范围:

var subarray = array[range];

我们还可以将其作为方法的参数传递、将其存储为私有变量,或者用在任何业务逻辑所需的地方。

范围的类型支持

范围(Range)不能被用在 List 或者 IEnumerable<Τ>,但数组并不是唯一支持它的类型。

您还可以将索引(Index)和范围(Range) 与 String、Span<T> 或 ReadOnlySpan<T> 一起使用。

与字符串一起使用的例子基本上就是代替 Substring 方法,如下所示:

string s = "01234567";string r = s[1..3]; // r 将会是 "12"

对于每个担心 List(它可能是您通常用来替代数组的类型)不支持范围的人来说,List 从 .Net Framework 2.0 开始就已经有 GetRange 方法了。




以下为译者补充

索引和范围总结

索引(Index)和范围(Range)为访问序列中的单个元素或范围提供了简洁的语法。

对索引和范围的语言支持依赖于两个新类型和两个新运算符:

  • System.Index 类型表示一个序列索引。

  • Hat 运算符(^),指定一个索引与序列末尾相关,用于构造 System.Index 对象。

  • System.Range 类型表示序列的子范围。

  • 范围运算符(..),用于指定范围的开始和末尾,就像操作数一样,用于构造 System.Range 对象。

考虑数组 sequence, 0 索引与 sequence[0] 相同。 ^0 索引与 sequence[sequence.Length] 相同。 请注意,sequence[..^0]不会引发异常,就像 sequence[..sequence.Length] 一样。对于任意数字 n,索引 ^n 与 sequence.Length - n 相同。 如下面代码中的注释所示:

string[] words = new string[]
{                // index from start    index from end
    "The",      // 0                   ^9
    "quick",    // 1                   ^8
    "brown",    // 2                   ^7
    "fox",      // 3                   ^6
    "jumped",   // 4                   ^5
    "over",     // 5                   ^4
    "the",      // 6                   ^3
    "lazy",     // 7                   ^2
    "dog"       // 8                   ^1};              // 9 (or words.Length) ^0

一个范围指定了范围的“开始”和“末尾”。 范围是左闭右开的,也就是说范围包含“开始”,不包含“末尾”。
范围 [0..sequence.Length]、[0..^0]和 [..] 都表示整个范围。


c#

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