C# 索引器（Indexer）
关键要点
- C# 中的索引器（Indexer）允许对象像数组一样使用下标（索引）来访问，研究表明这是一种方便的类成员。
- 索引器的语法使用
this关键字，类似于属性，但通过参数访问。 - 索引器可以重载，且必须是实例成员，不能是静态的。
- 索引器与属性的区别在于访问方式和静态性，证据倾向于认为索引器更适合自定义集合类。
什么是索引器
C# 中的索引器是一种特殊的类成员，它让对象的实例可以像数组一样通过下标访问。简单来说，它让您可以用类似 myObject[0] 的方式来获取或设置值，而不是通过方法调用。
如何使用索引器
索引器的基本语法是：
public element-type this[int index]
{
get { return value; } // 获取值
set { /* 设置值 */ } // 设置值
}例如，您可以创建一个类，让它像数组一样操作：
public class MyList
{
private int[] array = new int[10];
public int this[int index]
{
get { return array[index]; }
set { array[index] = value; }
}
}使用时，像这样：
MyList list = new MyList();
list[0] = 10;
Console.WriteLine(list[0]); // 输出：10索引器与属性的对比
索引器和属性有相似之处，但也有区别：
- 属性通过名称访问（如
myProperty），索引器通过索引访问（如myObject[0]）。 - 属性可以是静态的，索引器必须是实例成员。
- 索引器的
get和set访问器带有参数，而属性的get没有参数。
应用场景
索引器常用于自定义集合类或需要类似数组访问的对象，例如管理学生成绩：
public class Course
{
private int chinese, english, math;
public int this[string subject]
{
get { /* 返回对应科目成绩 */ }
set { /* 设置对应科目成绩 */ }
}
}支持的资源包括：
详细报告
C# 中的索引器（Indexer）是一种重要的类成员，允许对象的实例像数组一样通过下标（索引）来访问。这种机制的研究表明，它为开发者提供了一种直观的方式来操作对象内部的数据，尤其在创建自定义集合类或需要类似数组访问的场景中非常有用。以下是关于索引器的详细讲解，包括定义、语法、特点、与属性的对比以及应用场景。
定义与基本概念
索引器允许类或结构的实例按照与数组相同的方式进行索引。简单来说，它让开发者可以用类似 myObject[index] 的语法来访问或修改对象内部的数据，而不是通过传统的属性或方法调用。索引器的引入目的是让程序更加直观，便于理解和使用。
从多个中文资源（如菜鸟教程、Microsoft Learn 和腾讯云开发者社区）的分析来看，索引器类似于属性，但其访问器（get 和 set）采用参数，这一点与属性的无参数访问器不同。索引器的行为可以让对象像虚拟数组一样操作，研究表明这在处理集合类时特别有用。
语法与使用
索引器的基本语法如下：
[修饰符] 数据类型 this[索引类型 index]
{
get { /* 返回指定索引处的值 */ }
set { /* 设置指定索引处的值，使用 value 关键字 */ }
}[修饰符]可以是public、protected、private等，常见的如public。数据类型是索引器返回或设置的元素类型，例如int、string等。this是关键字，用于定义索引器，替代传统的属性名称。索引类型可以是整数（如int），也可以是其他类型（如string），这与数组的固定整数索引不同。
以下是一个简单的示例，展示如何定义和使用一个整数索引的索引器：
public class MyList
{
private int[] array = new int[10];
public int this[int index]
{
get { return array[index]; }
set { array[index] = value; }
}
}使用时：
MyList list = new MyList();
list[0] = 10;
Console.WriteLine(list[0]); // 输出：10从 Microsoft Learn 的内容来看，索引器还可以是泛型的，例如 SampleCollection<T>，支持更灵活的数据类型。
索引器的特点
通过分析多个资源，索引器的以下特点值得注意：
- 重载：索引器可以被重载，即一个类可以定义多个索引器，只要它们的参数列表（函数签名）不同。例如，可以同时定义
this[int index]和this[string name]。 - 非静态性：索引器必须是实例成员，不能用
static声明。这是因为索引器依赖于对象的实例状态，而静态成员不依赖实例。 - 参数灵活性：索引器的索引值（Index）类型不限于整数，可以是字符串或其他类型，这与数组的固定整数索引形成对比。
- 访问器：索引器具有
get和set访问器，类似于属性，但get和set都带有参数，与属性的无参数get不同。
例如，以下示例展示了字符串索引的用法：
public class Course
{
private int chinese, english, math;
public int this[string subject]
{
get
{
switch (subject)
{
case "chinese": return chinese;
case "english": return english;
case "math": return math;
default: throw new IndexOutOfRangeException("Invalid subject");
}
}
set
{
switch (subject)
{
case "chinese": chinese = value; break;
case "english": english = value; break;
case "math": math = value; break;
default: throw new IndexOutOfRangeException("Invalid subject");
}
}
}
}使用时：
Course course = new Course();
course["chinese"] = 90;
Console.WriteLine(course["chinese"]); // 输出：90索引器与属性的对比
索引器与属性都是类的成员，语法上非常类似，但有显著区别。以下是详细对比，基于腾讯云开发者社区和 Microsoft Learn 的内容：
| 特性 | 属性 (Property) | 索引器 (Indexer) |
|---|---|---|
| 访问方式 | 通过名称（如 myProperty） | 通过索引（如 myObject[index]） |
| 静态性 | 可以是静态成员 | 必须是实例成员，不能用 static |
get 访问器参数 | 无参数 | 与索引器参数列表相同 |
set 访问器参数 | 隐式 value 参数 | 除了 value 外，还有索引器参数列表 |
| 重载 | 不能重载 | 可以重载，基于参数列表 |
| 标识方式 | 使用名称标识 | 使用 this 关键字标识 |
这些区别表明，索引器更适合需要通过索引访问的场景，而属性更适合单一字段的封装。例如，属性适合表示对象的单一属性（如 Name），而索引器适合表示对象的集合或映射（如学生成绩列表）。
应用场景
索引器的应用场景非常广泛，特别是在以下情况下：
- 自定义集合类：如创建一个类似数组的集合类，允许通过索引访问元素。
- 对象访问：为对象提供类似数组的访问方式，例如管理一组数据。
- 键值映射：使用非整数索引（如字符串）来映射值，例如命令行选项到操作的映射。
Microsoft Learn 提供了几个实际示例：
DataSamples类：用于管理历史数据，支持分页，缓存最多 5 页数据，当缓存超过 4 页时移除最旧的非脏页。ArgsActions类：将命令行选项映射到Action，使用Dictionary<string, Action>实现。Mandelbrot类：计算 Mandelbrot 集的值，使用两个double参数作为索引，没有底层存储。
这些示例表明，索引器可以灵活地适应不同的需求，尤其是在需要动态索引或复杂映射的场景中。
限制与注意事项
需要注意的是，索引器不能使用自动实现的属性（auto-implemented properties），因为编译器无法为索引器生成正确的存储。这是 Microsoft Learn 中明确提到的限制，研究表明这是由于索引器的参数化性质导致的。
此外，索引器的设计需要考虑性能和内存使用，尤其是在处理大型数据集时。例如，DataSamples 类通过缓存机制优化性能，但需要注意缓存的清理逻辑。
总结与参考资料
综上所述，C# 的索引器是一种强大的工具，允许开发者以类似数组的方式访问对象内部的数据。它与属性的区别在于访问方式和静态性，适合用于自定义集合类和复杂映射场景。以下是参考资料，提供了详细的中文讲解和示例：
这些资源涵盖了索引器的定义、语法、示例和对比分析，帮助开发者深入理解和应用这一特性。