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C#锐利体验之第八讲 索引器与操作符重载

51自学网 2015-09-14 http://www.51zixue.net

索引器

索引器(Indexer)是C#引入的一个新型的类成员,它使得对象可以像数组那样被方便,直观的引用。索引器非常类似于我们前面讲到的属性,但索引器可以有参数列表,且只能作用在实例对象上,而不能在类上直接作用。下面是典型的索引器的设计,我们在这里忽略了具体的实现。

class MyClass{    public object this [int index]    {        get        {            // 取数据        }        set         {            // 存数据        }    }}

索引器没有像属性和方法那样的名字,关键字this清楚地表达了索引器引用对象的特征。和属性一样,value关键字在set后的语句块里有参数传递意义。实际上从编译后的IL中间语言代码来看,上面这个索引器被实现为:

class MyClass{    public object get_Item(int index)    {          // 取数据    }    public void set_Item(int index, object value)	 {			//存数据    }}

由于我们的索引器在背后被编译成get_Item(int index)和set_Item(int index, object value)两个方法,我们甚至不能再在声明实现索引器的类里面声明实现这两个方法,编译器会对这样的行为报错。这样隐含实现的方法同样可以被我们进行调用,继承等操作,和我们自己实现的方法别无二致。通晓C#语言底层的编译实现为我们下面理解C#索引器的行为提供了一个很好的基础。

和方法一样,索引器有5种存取保护级别,和4种继承行为修饰,以及外部索引器。这些行为同方法没有任何差别,这里不再赘述。唯一不同的是索引器不能为静态(static),这在对象引用的语义下很容易理解。值得注意的是在覆盖(override)实现索引器时,应该用base[E]来存取父类的索引器。

和属性的实现一样,索引器的数据类型同时为get语句块的返回类型和set语句块中value关键字的类型。

索引器的参数列表也是值得注意的地方。“索引”的特征使得索引器必须具备至少一个参数,该参数位于this关键字之后的中括号内。索引器的参数也只能是传值类型,不可以有ref(引用)和out(输出)修饰。参数的数据类型可以是C#中的任何数据类型。C#根据不同的参数签名来进行索引器的多态辨析。中括号内的所有参数在get和set下都可以引用,而value关键字只能在set下作为传递参数。

下面是一个索引器的具体的应用例子,它对我们理解索引器的设计和应用很有帮助。

using System;class BitArray{	int[] bits;	int length;	public BitArray(int length) 	{		if (length < 0) 			throw new ArgumentException();		bits = new int[((length - 1) >> 5) + 1];			this.length = length;	}	public int Length 	{		get { return length; }	}	public bool this[int index] 	{		get 		{			if (index < 0 || index >= length) 				throw new IndexOutOfRangeException();			elsereturn (bits[index >> 5] & 1 << index) != 0;		}		set		{			if (index < 0 || index >= length)				throw new IndexOutOfRangeException();			else if(value) 				bits[index >> 5] |= 1 << index;			else				bits[index >> 5] &= ~(1 << index);		}	}}class Test{	static void Main() 	{		BitArray Bits=new BitArray(10);		for(int i=0;i<10;i++)			Bits[i]=(i%2)==0;                        			Console.Write(Bits[i]+"  ");}}

编译并运行程序可以得到下面的输出:

    True False True False True False True False True False

上面的程序通过索引器的使用为用户提供了一个界面友好的bool数组,同时又大大降低了程序的存储空间代价。索引器通常用于对象容器中为其内的对象提供友好的存取界面--这也是为什么C#将方法包装成索引器的原因所在。实际上,我们可以看到索引器在.NET Framework类库中有大量的应用。

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