C# 8.0中的索引结构

C# 8.0引入了一种新的数据结构，即索引结构（Index Structure），以便能够更方便和高效地访问和操作集合中的元素。索引结构提供了一种更直观和简洁的方式来处理和检索集合中的数据。

索引结构简介

索引结构是一种作为包含项集合的统一界面的数据结构，它可以访问其中的元素，调用操作，并提供遍历集合的方法。在C# 8.0中，我们可以使用索引结构来处理数组、列表和其他可索引的集合。

特点

• 索引语法简洁：使用方括号内的索引来访问和修改元素，和常规数组访问非常相似。

• 支持范围操作符：可以使用范围操作符（..）来访问集合中的连续区域，而不仅仅是单个索引。

• 可扩展性：可以根据需要自定义索引结构，并为集合提供特定的访问和操作方式。

使用索引结构

对于实现了索引结构的集合，我们可以使用普通的索引访问语法来访问和修改其中的元素。

int[] numbers = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(numbers[2]);  // 输出：3

numbers[2] = 10;
Console.WriteLine(numbers[2]);  // 输出：10

在上面的示例中，我们可以看到通过方括号内的索引来访问和修改数组中的元素。这与我们以前使用数组的方式非常相似。索引从0开始，并且可以使用负数的索引来从数组的末尾开始计数。

使用范围操作符

索引结构还支持使用范围操作符（..）来访问集合中的连续区域，而不仅仅是单个索引。

int[] numbers = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(string.Join(",", numbers[1..3]));  // 输出：2,3

上述示例中，我们使用[1..3]来表示从索引1到索引3的区域，包含索引1和索引3对应的元素。可以看到，输出的结果是2,3，即集合中索引1和索引2的元素。

自定义索引结构

在C# 8.0中，可以根据需要自定义索引结构，并为集合提供特定的访问和操作方式。可以通过实现System.Index和System.Range这两个接口来实现自定义的索引结构。

以下是一个简单的自定义索引结构的示例：

public struct MyIndex
{
    private readonly int _value;

    public MyIndex(int value)
    {
        _value = value;
    }

    public int Value => _value;
}

public class MyCollection<T>
{
    private T[] _items;

    public MyCollection(T[] items)
    {
        _items = items;
    }

    public T this[MyIndex index]
    {
        get => _items[index.Value];
        set => _items[index.Value] = value;
    }
}

// 使用自定义索引结构
MyCollection<int> collection = new MyCollection<int>(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 });
Console.WriteLine(collection[new MyIndex(2)]);  // 输出：3

上述示例中，我们定义了一个自定义的索引结构MyIndex，并将其用于自定义的集合类MyCollection中。可以看到，在使用自定义索引结构时，我们仍然可以使用索引访问语法来访问集合中的元素。

总结

C# 8.0中的索引结构为程序员提供了一种更简洁和直观的访问和操作集合的方式。通过索引结构，我们可以使用方括号内的索引来访问和修改集合中的元素，并且支持范围操作符来访问连续区域。此外，我们还可以自定义索引结构，以实现更灵活和特定的集合操作方式。