C# 中居然也有切片语法糖，太厉害了
<h2 id="一背景">一：背景</h2><h3 id="1-讲故事">1. 讲故事</h3>
<p>昨天在 github 上准备找找 C# 9 又有哪些新语法糖可以试用，不觉在一个文档上看到一个很奇怪的写法:<code>foreach (var item in myArray)</code> 哈哈，熟悉又陌生，玩过python的朋友对这个 <code></code> 太熟悉不过了，居然在 C# 中也遇到了，开心哈，看了下是 C# 8 的新语法，讽刺讽刺，8 都没玩熟就搞 9 了，我的探索欲比较强，总想看看这玩意底层是由什么支撑的。</p>
<h2 id="二-语法糖的用法">二：.. 语法糖的用法</h2>
<p>从前面介绍的 <code>myArray</code> 语义上也能看出，这是一个切分array的操作，那到底有几种切分方式呢？ 下面一个一个来介绍，为了方便演示，我先定义一个数组，代码如下：</p>
<pre><code class="language-C#">
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
</code></pre>
<h3 id="1-提取-arr-前3个元素">1. 提取 arr 前3个元素</h3>
<p>如果用 linq 的话，可以用 Take(3)，用切片操作的话就是 ， 代码如下：</p>
<pre><code class="language-C#">
static void Main(string[] args)
{
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
//1. 获取数组 前3个元素
var query1 = myarr;
var query2 = myarr.Take(3).ToList();
Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
}
</code></pre>
<p><img src="https://img2020.cnblogs.com/other/214741/202009/214741-20200923102648676-990969215.png" alt="" loading="lazy"></p>
<h3 id="2-提取-arr-最后三个元素">2. 提取 arr 最后三个元素</h3>
<p>这个怎么提取呢？在 python 中直接用 -3 表示就可以了，在C# 中需要用 ^ 来表示从末尾开始，代码如下：</p>
<pre><code class="language-C#">
static void Main(string[] args)
{
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
//1. 获取数组 最后3个元素
var query1 = myarr[^3..];
var query2 = myarr.Skip(myarr.Length - 3).ToList();
Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
}
</code></pre>
<p><img src="https://img2020.cnblogs.com/other/214741/202009/214741-20200923102648868-342474344.png" alt="" loading="lazy"></p>
<h3 id="3-提取-array-中index--456-的三个位置元素">3. 提取 array 中index = 4，5，6 的三个位置元素</h3>
<p>用 linq 的话，就需要使用 <code>Skip + Take</code> 双组合，如果用切片操作的话就太简单了。。。</p>
<pre><code class="language-C#">
static void Main(string[] args)
{
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
//1. 获取数组 中 index=4,5,6 三个位置的元素
var query1 = myarr;
var query2 = myarr.Skip(4).Take(3).ToList();
Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
}
</code></pre>
<p><img src="https://img2020.cnblogs.com/other/214741/202009/214741-20200923102649035-229661498.png" alt="" loading="lazy"></p>
<p>从上面的切割区间 <code></code> 的输出结果来看，这是一个 <code>左闭右开</code> 的区间，所以要特别注意一下。</p>
<h3 id="4-获取-array-中倒数第三和第二个元素">4. 获取 array 中倒数第三和第二个元素</h3>
<p>从要求上来看就是获取元素 80 和 90，如果你理解了前面的两个用法，我相信这个你会很快的写出来，代码如下：</p>
<pre><code class="language-C#">
static void Main(string[] args)
{
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
//1. 获取 array 中倒数第三和第二个元素
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)}");
}
</code></pre>
<p><img src="https://img2020.cnblogs.com/other/214741/202009/214741-20200923102649156-866578139.png" alt="" loading="lazy"></p>
<h2 id="三-探究原理">三. 探究原理</h2>
<p>通过前面 4 个例子，我想大家都知道怎么玩了，接下来就是看看到底内部是用什么做支撑的，这里使用 DnSpy 去挖挖看。</p>
<h3 id="1-从-myarr03-看起">1. 从 myarr 看起</h3>
<p>用 dnspy 反编译代码如下：</p>
<pre><code class="language-C#">
//编译前
var query1 = myarr;
//编译后：
string[] query = RuntimeHelpers.GetSubArray<string>(myarr, new Range(0, 3));
</code></pre>
<p>从编译后的代码可以看出，原来获取切片的 array 是调用 <code>RuntimeHelpers.GetSubArray</code> 得到了，然后我简化一下这个方法，代码如下：</p>
<pre><code class="language-C#">
public static T[] GetSubArray< 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;
Buffer.Memmove<T>(Unsafe.As<byte, T>(array3.GetRawSzArrayData()), Unsafe.Add<T>(Unsafe.As<byte, T>(array.GetRawSzArrayData()), item), (ulong)item2);
return array3;
}
</code></pre>
<p>从上面代码可以看到，最后的 子array 是由 <code>Buffer.Memmove</code> 完成的，但是给 子array 的切割位置是由<code>GetOffsetAndLength</code> 方法实现，继续追一下代码：</p>
<pre><code class="language-C#">
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);
}
}
</code></pre>
<p>看完上面的代码，你可能有两点疑惑：</p>
<h4 id="1-startisfromend-和-endisfromend-是什么意思">1) start.IsFromEnd 和 end.IsFromEnd 是什么意思。</h4>
<p>其实看完上面代码逻辑，你就明白了，IsFromEnd 表示起始点是从左开始还是从右边开始，就这么简单。</p>
<h4 id="2-我并没有看到-startisfromend-和-endisfromend-是怎么赋上值的">2) 我并没有看到 start.IsFromEnd 和 end.IsFromEnd 是怎么赋上值的。</h4>
<p>在 Index 类的构造函数中，取决于上一层怎么去 new Index 的时候塞入的 true 或者 false，如下代码：</p>
<p><img src="https://img2020.cnblogs.com/other/214741/202009/214741-20200923102649371-478463421.png" alt="" loading="lazy"></p>
<p>这个例子的流程大概是： <code>new Range(1,3)-> operator Index(int value) -> FromStart(value) -> new Index(value)</code> ，可以看到最后在 new 的时候并没有对可选参数赋值。</p>
<h3 id="2-探究-myarr3">2. 探究 myarr[^3..]</h3>
<p>刚才的例子是没有对可选参数赋值，那看看本例是不是 new Index 的时候赋值了?</p>
<pre><code class="language-C#">
//编译前：
var query1 = myarr[^3..];
//编译后：
string[] query = RuntimeHelpers.GetSubArray<string>(myarr, Range.StartAt(new Index(3, true)));
</code></pre>
<p>看到没有，这一次 new Index 的时候，给了 IsFromEnd = true , 表示从末尾开始计算，大家再结合刚才的GetOffsetAndLength 方法，我想这逻辑你应该理顺了吧。</p>
<h2 id="四总结">四：总结</h2>
<p>总的来说这个切片操作太实用了，作用于 arr 可以大幅度减少对 skip & take 的使用，作用于 string 也可以大幅减少 SubString 的使用，如：<code>"12345"</code> -><code>"12345".Substring(1, 2)</code>，嘿嘿，厉害了吧！ 还是C# 大法🐂👃</p>
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<img src="https://img2020.cnblogs.com/blog/214741/202005/214741-20200522143723695-575216767.png" width="600" height="200" alt="图片名称" align="center"><br><br>
来源：https://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/13716726.html
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