快捷導(dǎo)航

詳解c# 切片語法糖

更新時(shí)間：2020年09月23日 11:50:47 作者：一線碼農(nóng)

這篇文章主要介紹了c# 切片語法糖的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)c#，感興趣的朋友可以了解下

一：背景

1. 講故事

昨天在 github 上準(zhǔn)備找找 C# 9 又有哪些新語法糖可以試用，不覺在一個(gè)文檔上看到一個(gè)很奇怪的寫法: foreach (var item in myArray[0..5]) 哈哈，熟悉又陌生，玩過python的朋友對這個(gè) [0..5] 太熟悉不過了，居然在 C# 中也遇到了，開心哈，看了下是 C# 8 的新語法，諷刺諷刺，8 都沒玩熟就搞 9 了，我的探索欲比較強(qiáng)，總想看看這玩意底層是由什么支撐的。

二：.. 語法糖的用法

從前面介紹的 myArray[0..5] 語義上也能看出，這是一個(gè)切分array的操作，那到底有幾種切分方式呢？下面一個(gè)一個(gè)來介紹，為了方便演示，我先定義一個(gè)數(shù)組，代碼如下：

var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };

1. 提取 arr 前3個(gè)元素

如果用 linq 的話，可以用 Take(3)，用切片操作的話就是 [0..3]，代碼如下：

  static void Main(string[] args)
  {
   var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };

   //1. 獲取數(shù)組 前3個(gè)元素
   var query1 = myarr[0..3];

   var query2 = myarr.Take(3).ToList();

   Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
   Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
  }

2. 提取 arr 最后三個(gè)元素

這個(gè)怎么提取呢？在 python 中直接用 -3 表示就可以了，在C# 中需要用 ^ 來表示從末尾開始，代碼如下：

  static void Main(string[] args)
  {
   var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };

   //1. 獲取數(shù)組 最后3個(gè)元素
   var query1 = myarr[^3..];

   var query2 = myarr.Skip(myarr.Length - 3).ToList();

   Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
   Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
  }

3. 提取 array 中index = 4，5，6 的三個(gè)位置元素

用 linq 的話，就需要使用 Skip + Take 雙組合，如果用切片操作的話就太簡單了。。。

  static void Main(string[] args)
  {
   var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };

   //1. 獲取數(shù)組 中 index=4,5,6 三個(gè)位置的元素
   var query1 = myarr[4..7];

   var query2 = myarr.Skip(4).Take(3).ToList();

   Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
   Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
  }

從上面的切割區(qū)間 [4..7] 的輸出結(jié)果來看，這是一個(gè) 左閉右開的區(qū)間，所以要特別注意一下。

4. 獲取 array 中倒數(shù)第三和第二個(gè)元素

從要求上來看就是獲取元素 80 和 90，如果你理解了前面的兩個(gè)用法，我相信這個(gè)你會很快的寫出來，代碼如下：

  static void Main(string[] args)
  {
   var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };

   //1. 獲取 array 中倒數(shù)第三和第二個(gè)元素
   var query1 = myarr[^3..^1];

   var query2 = myarr.Skip(myarr.Length - 3).Take(2).ToList();

   Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
   Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
  }

三. 探究原理

通過前面 4 個(gè)例子，我想大家都知道怎么玩了，接下來就是看看到底內(nèi)部是用什么做支撐的，這里使用 DnSpy 去挖挖看。

1. 從 myarr[0..3] 看起

用 dnspy 反編譯代碼如下：

 //編譯前
 var query1 = myarr[0..3];

 //編譯后：
	string[] query = RuntimeHelpers.GetSubArray<string>(myarr, new Range(0, 3));

從編譯后的代碼可以看出，原來獲取切片的 array 是調(diào)用 RuntimeHelpers.GetSubArray 得到了，然后我簡化一下這個(gè)方法，代碼如下：

  public static T[] GetSubArray<[Nullable(2)] T>(T[] array, Range range)
  {
   ValueTuple<int, int> offsetAndLength = range.GetOffsetAndLength(array.Length);
   int item = offsetAndLength.Item1;
   int item2 = offsetAndLength.Item2;
   T[] array3 = new T[item2];
   Buffer.Memmove<T>(Unsafe.As<byte, T>(array3.GetRawSzArrayData()), Unsafe.Add<T>(Unsafe.As<byte, T>(array.GetRawSzArrayData()), item), (ulong)item2);
   return array3;
  }

從上面代碼可以看到，最后的子array 是由 Buffer.Memmove 完成的，但是給子array 的切割位置是由 GetOffsetAndLength 方法實(shí)現(xiàn)，繼續(xù)追一下代碼：

	public readonly struct Range : IEquatable<Range>
 { 
  public Index Start { get; }
  public Index End { get; }

		public Range(Index start, Index end)
		{
			this.Start = start;
			this.End = end;
		}

  public ValueTuple<int, int> GetOffsetAndLength(int length)
  {
   Index start = this.Start;
   int num;
   if (start.IsFromEnd)
   {
    num = length - start.Value;
   }
   else
   {
    num = start.Value;
   }
   Index end = this.End;
   int num2;
   if (end.IsFromEnd)
   {
    num2 = length - end.Value;
   }
   else
   {
    num2 = end.Value;
   }
   return new ValueTuple<int, int>(num, num2 - num);
  }
 }

看完上面的代碼，你可能有兩點(diǎn)疑惑：

1) start.IsFromEnd 和 end.IsFromEnd 是什么意思。
其實(shí)看完上面代碼邏輯，你就明白了，IsFromEnd 表示起始點(diǎn)是從左開始還是從右邊開始，就這么簡單。

2) 我并沒有看到 start.IsFromEnd 和 end.IsFromEnd 是怎么賦上值的。
在 Index 類的構(gòu)造函數(shù)中，取決于上一層怎么去 new Index 的時(shí)候塞入的 true 或者 false，如下代碼：

這個(gè)例子的流程大概是： new Range(1,3) -> operator Index(int value) -> FromStart(value) -> new Index(value) ，可以看到最后在 new 的時(shí)候并沒有對可選參數(shù)賦值。

2. 探究 myarr[^3..]

剛才的例子是沒有對可選參數(shù)賦值，那看看本例是不是 new Index 的時(shí)候賦值了?

//編譯前：
var query1 = myarr[^3..];

//編譯后：
string[] query = RuntimeHelpers.GetSubArray<string>(myarr, Range.StartAt(new Index(3, true)));

看到?jīng)]有，這一次 new Index 的時(shí)候，給了 IsFromEnd = true , 表示從末尾開始計(jì)算，大家再結(jié)合剛才的 GetOffsetAndLength 方法，我想這邏輯你應(yīng)該理順了吧。

四：總結(jié)

總的來說這個(gè)切片操作太實(shí)用了，作用于 arr 可以大幅度減少對 skip & take 的使用，作用于 string 也可以大幅減少 SubString 的使用，如："12345"[1..3] -> "12345".Substring(1, 2) ，嘿嘿，厲害了吧！還是C# 大法🐂👃

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以上就是詳解c# 切片語法糖的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于c# 切片的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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