说说C# 8.0 新增功能Index和Range的^0是什么？

前言

  在《C# 8.0 中使用 Index 和 Range》这篇中有人提出^0是什么意思？处于好奇就去试了，结果抛出异常。查看官方文档说^0索引与 sequence[sequence.Length] 相同,表达式 sequence[^0] 不会引起异常，就像 sequence[sequence.Length] 同样。可是在实际使用[^0]的时候抛出IndexOutOfRangeException的异常，很疑惑到底是什么缘由？

  先说一下 C# 8.0 新增的两个新类型和两个新运算符，容许构造System.Index和System.Range对象，并在运行时索引/切片集合。

1、System.Index和System.Range结构

一、Index

  表示一种可用于从开头或从结尾索引集合的类型。

public struct Index : IEquatable<Index> 

  示例代码

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

  代码中使用末尾运算符^和Index类型，myArray[ ^1] 表示从数组的倒数第一个元素，也就是从末尾开始算的第一个元素，因此最终结果是：E。

  Hat运算符(^)的索引，指定一个索引与序列末尾相关。

二、Range

  表示具备起始索引和结束索引的范围。

public struct Range : IEquatable<Range>

  示例代码

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

  代码中使用范围运算符(..)和Range类型，myArray[0..2]表示把myArray这个序列，从索引为0的元素一直找到索引为2（但不包括索引2）的元素提取出来组成新的数组，因此最终结果是： {A，B}。 

  范围运算符(..)，用于指定范围的开始和末尾，就像操做数同样。

  Range类型范围运算符包含start不包含end。eg：myArray[0..2]包含索引0不包含索引2

三、Index和Range组合使用

  尝试在Range的两端混合使用"从开始"和"从末尾"的Index,看看会发生什么?

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}");

  输出结果：

ABCDEFGH
BCDEFGHI
ABCDEFGHI

  0..^1 与 ..^1   相同 表示从0索引位置到末尾开始算的第1个元素

  1.. 与 1..^0    相同 表示从1索引位置到末尾开始算的第0个元素

  .. 与  0..^0   相同  表示所有从头至尾

2、[^0]会抛异常

一、[^1] 示例代码

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

二、[^0]示例代码

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

  代码结果以下图所示：

     

 官方文档描述：请考虑数组 sequence。 0 索引与 sequence[0] 相同。 ^0 索引与 sequence[sequence.Length] 相同。 表达式 sequence[^0]不会引起异常，就像 sequence[sequence.Length] 同样。 对于任何数字 n，索引 ^n 与 sequence[sequence.Length - n] 相同。

  经过本身搜索到合理的解释 Index 类型 从尾部开始的索引是从1开始的，与序列的长度相关，那么意思就说单独使用末尾运算符时索引只能从1开始。

3、遗留问题

  使用末尾运算符时索引只能从1开始，可是Index和Range组合使用时能够从0开始，目前尚未找到具体缘由，若是你们有好的解释和方法，欢迎留言沟通和交流。

4、总结

  一、Range类型  运算符(..)包括Start不包括End

  二、Index类型 末尾运算符(^)

    · 从头开始的索引是从0开始的

    · 从尾部开始的索引是从1开始的，与序列的长度相关

  三、减小 SubString 的使用，eg：var str="12345"截取后三位,以前写法str.Substring(2,3)，新语法str[^3..]

  四、使用^和..这两个语法糖，让代码更加干净，可读，易维护

 

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