植发婉之C#索引器
作者：互联网
植发婉之c#索引器
类似于属性。 很多时候，创建索引器与创建属性所使用的编程语言特性是一样的。 索引器使属性可以被索引：使用一个或多个参数引用的属性。 这些参数为某些值集合提供索引。
索引器语法
可以通过变量名和方括号访问索引器。 将索引器参数放在方括号内：
var item = someObject["key"];
someObject["AnotherKey"] = item;
使用 this 关键字作为属性名声明索引器，并在方括号内声明参数。 此声明与前一段中所示的用法相匹配：
public int this[string key]
{
get { return storage.Find(key); }
set { storage.SetAt(key, value); }
}
从最初的示例中，可以看到属性语法和索引器语法之间的关系。 此类比在索引器的大部分语法规则中进行。 索引器可以使用任何有效的访问修饰符（public、protected internal、protected、internal、private 或 private protected）。 它们可能是密封、虚拟或抽象的。 与属性一样，可以在索引器中为 get 和 set 访问器指定不同的访问修饰符。 你还可以指定只读索引器（忽略 set 访问器）或只写索引器（忽略 get 访问器）。
属性的各种用法同样适用于索引器。 此规则的唯一例外是“自动实现属性”。 编译器无法始终为索引器生成正确的存储。
用于引用项的集合中的某个项的参数可区分索引器和属性。 只要每个索引器的参数列表是唯一的，就可以对一个类型定义多个索引器。 让我们来探讨可能在类定义中使用一个或多个索引器的不同场景。
方案
如果类型的 API 对集合进行建模，并且为集合定义了参数，则需要在此类型中定义索引器。 索引器可能直接映射到属于 .NET Core 框架一部分的集合类型，也可能不。 除了对集合进行建模，类型还有其他职责。 通过索引器可提供与类型的抽象化匹配的 API，而无需公开如何存储或计算此抽象化的值的内部细节。
让我们演练一些使用索引器的常见场景。 可以访问索引器的示例文件夹。 有关下载说明，请参阅示例和教程。
数组和矢量
创建索引器的一个最常见的场景是当类型对数组或矢量进行建模时。 可以创建一个索引器用于对已排序的数据列表进行建模。
创建自己的索引器的优点是你可以为集合定义存储以满足你的需求。 假设以下场景：类型对历史数据进行建模，并且此历史数据太大而无法立即加载到内存中。 需要根据使用情况加载和卸载集合的某些部分。 以下示例对此行为进行建模。 此示例报告存在多少数据点。 此示例按需创建页以存储部分数据。 此示例从内存中删除页，以便为较新的请求所需的页腾出空间。
public class DataSamples
{
private class Page
{
private readonly List<Measurements> pageData = new List<Measurements>();
private readonly int startingIndex;
private readonly int length;
private bool dirty;
private DateTime lastAccess;
public Page(int startingIndex, int length)
{
this.startingIndex = startingIndex;
this.length = length;
lastAccess = DateTime.Now;
// This stays as random stuff:
var generator = new Random();
for(int i=0; i < length; i++)
{
var m = new Measurements
{
HiTemp = generator.Next(50, 95),
LoTemp = generator.Next(12, 49),
AirPressure = 28.0 + generator.NextDouble() * 4
};
pageData.Add(m);
}
}
public bool HasItem(int index) =>
((index >= startingIndex) &&
(index < startingIndex + length));
public Measurements this[int index]
{
get
{
lastAccess = DateTime.Now;
return pageData[index - startingIndex];
}
set
{
pageData[index - startingIndex] = value;
dirty = true;
lastAccess = DateTime.Now;
}
}
public bool Dirty => dirty;
public DateTime LastAccess => lastAccess;
}
private readonly int totalSize;
private readonly List<Page> pagesInMemory = new List<Page>();
public DataSamples(int totalSize)
{
this.totalSize = totalSize;
}
public Measurements this[int index]
{
get
{
if (index < 0)
throw new IndexOutOfRangeException("Cannot index less than 0");
if (index >= totalSize)
throw new IndexOutOfRangeException("Cannot index past the end of storage");
var page = updateCachedPagesForAccess(index);
return page[index];
}
set
{
if (index < 0)
throw new IndexOutOfRangeException("Cannot index less than 0");
if (index >= totalSize)
throw new IndexOutOfRangeException("Cannot index past the end of storage");
var page = updateCachedPagesForAccess(index);
page[index] = value;
}
}
private Page updateCachedPagesForAccess(int index)
{
foreach (var p in pagesInMemory)
{
if (p.HasItem(index))
{
return p;
}
}
var startingIndex = (index / 1000) * 1000;
var newPage = new Page(startingIndex, 1000);
addPageToCache(newPage);
return newPage;
}
private void addPageToCache(Page p)
{
if (pagesInMemory.Count > 4)
{
// remove oldest non-dirty page:
var oldest = pagesInMemory
.Where(page => !page.Dirty)
.OrderBy(page => page.LastAccess)
.FirstOrDefault();
// Note that this may keep more than 5 pages in memory
// if too much is dirty
if (oldest != null)
pagesInMemory.Remove(oldest);
}
pagesInMemory.Add(p);
}
}
可以按照此设计惯例对任何类型的集合进行建模，其中有充分的理由不将整个数据集加载到内存集合。 请注意，Page 类是私有嵌套类，不是公共接口的一部分。 向此类的任何用户隐藏这些详细信息。
字典
另一个常见场景是需要对字典或映射进行建模时。 当类型存储基于键（通常是文本键）的值时出现此情况。 本示例创建的字典将命令行参数映射到管理这些选项的 Lambda 表达式。 以下示例演示了两个类：ArgsActions 类将命令行选项映射到 Action 委托；ArgsProcessor 类在遇到此选项时使用 ArgsActions 执行每个 Action。
public class ArgsProcessor
{
private readonly ArgsActions actions;
public ArgsProcessor(ArgsActions actions)
{
this.actions = actions;
}
public void Process(string[] args)
{
foreach(var arg in args)
{
actions[arg]?.Invoke();
}
}
}
public class ArgsActions
{
readonly private Dictionary<string, Action> argsActions = new Dictionary<string, Action>();
public Action this[string s]
{
get
{
Action action;
Action defaultAction = () => {} ;
return argsActions.TryGetValue(s, out action) ? action : defaultAction;
}
}
public void SetOption(string s, Action a)
{
argsActions[s] = a;
}
}
在此示例中，ArgsAction 集合紧密映射到基础集合。 get 确定是否已配置给定的选项。 如果已配置，则返回与此选项相关联的 Action。 如果未配置，则返回不执行任何操作的 Action。 公共访问器不包括 set 访问器。 相反地，设计使用公共方法来设置选项。
多维映射
可以创建使用多个参数的索引器。 此外，这些参数未限制为相同的类型。 请看以下两个示例。
第一个示例演示为 Mandelbrot 集合生成值的类。 有关此集合背后的数学原理的详细信息，请参阅这篇文章。 索引器使用两个双精度型来定义平面 XY 上的一个点。 Get 访问器计算迭代的次数，直到确定某个点不在集合中。 如果达到最大迭代数，并且点在集合中，则返回类的 maxIterations 值。 （Mandelbrot 集合常用的计算机生成的图像定义迭代数量的颜色，以便确定一个点是否在集合外部。
public class Mandelbrot
{
readonly private int maxIterations;
public Mandelbrot(int maxIterations)
{
this.maxIterations = maxIterations;
}
public int this [double x, double y]
{
get
{
var iterations = 0;
var x0 = x;
var y0 = y;
while ((x*x + y * y < 4) &&
(iterations < maxIterations))
{
var newX = x * x - y * y + x0;
y = 2 * x * y + y0;
x = newX;
iterations++;
}
return iterations;
}
}
}
Mandelbrot 集合在每个 (x,y) 坐标上为实际数值定义值。 这将定义一个字典，其中可能包含无限数目的值。 因此，集合后面没有任何存储。 相反，当代码调用 get 访问器时，此类计算每个点的值。 未使用任何基础存储。
请查看上一次索引器的使用，其中索引器采用多个不同类型的参数。 请考虑一个管理历史温度数据的程序。 此索引器使用一个城市和一个日期来设置或获取位置的高温和低温：
using DateMeasurements =
System.Collections.Generic.Dictionary<System.DateTime, IndexersSamples.Common.Measurements>;
using CityDataMeasurements =
System.Collections.Generic.Dictionary<string, System.Collections.Generic.Dictionary<System.DateTime, IndexersSamples.Common.Measurements>>;
public class HistoricalWeatherData
{
readonly CityDataMeasurements storage = new CityDataMeasurements();
public Measurements this[string city, DateTime date]
{
get
{
var cityData = default(DateMeasurements);
if (!storage.TryGetValue(city, out cityData))
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(city), "City not found");
// strip out any time portion:
var index = date.Date;
var measure = default(Measurements);
if (cityData.TryGetValue(index, out measure))
return measure;
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(date), "Date not found");
}
set
{
var cityData = default(DateMeasurements);
if (!storage.TryGetValue(city, out cityData))
{
cityData = new DateMeasurements();
storage.Add(city, cityData);
}
// Strip out any time portion:
var index = date.Date;
cityData[index] = value;
}
}
}
此示例创建的索引器将天气数据映射到两个不同的参数：城市（由 string 表示）和日期（由 DateTime 表示）。 内部存储使用两个 Dictionary 类来表示此二维字典。 公共 API 不再表示基础存储。 相反地，凭借索引器的语言特性可以创建表示抽象化的一个公共接口，即使基础存储必须使用不同的核心集合类型也是如此。
一些开发人员可能不熟悉此代码的两部分。 这两个 using 指令：
using DateMeasurements = System.Collections.Generic.Dictionary<System.DateTime, IndexersSamples.Common.Measurements>;
using CityDataMeasurements = System.Collections.Generic.Dictionary<string, System.Collections.Generic.Dictionary<System.DateTime, IndexersSamples.Common.Measurements>>;
为构造泛型类型创建别名。 通过这些语句，稍后代码可以使用更具描述性的 DateMeasurements 和 CityDateMeasurements 名称，而不是 Dictionary<DateTime, Measurements> 和 Dictionary<string, Dictionary<DateTime, Measurements> > 的泛型构造。 此构造要求在 = 符号右侧使用完全限定的类型名称。
另一项技术是对任何用于集合的索引的 DateTime 对象剥离时间部分。 .NET 不包含仅日期类型。 开发人员使用 DateTime 类型，但使用 Date 属性来确保这一天的任何 DateTime 对象是对等的。
总结
只要类中有类似于属性的元素就应创建索引器，此属性代表的不是一个值，而是值的集合，其中每一个项由一组参数标识。 这些参数可以唯一标识应引用的集合中的项。 索引器延伸了属性的概念，索引器中的一个成员被视为类外部的一个数据项，但又类似于内部的一个方法。 索引器允许参数在代表项的集合的属性中查找单个项。
标签：index,索引,植发婉,C#,int,var,new,public 来源： https://www.cnblogs.com/mao12345/p/14518790.html