一起谈.NET技术，话说索引器、foreach和集合初始化器

2023-11-22 14:12:40

　　索引器

　　在使用集合类时我们经常用到索引器，例如List集合，我们使用int数字作为索引器参数，而字典集合我们可以使用任何对象作为索引器参数。

　　在我们自己定义的类中使用索引器的情况也许不多，现在举例详细说明一下。假设我们定义首都类( Capital )：

public class Capital
{
/// <summary>
/// 名称
/// </summary>
public string Name { get; set; }

/// <summary>
/// 定位
/// </summary>
public Location GlobalLoc { get; set; }
}

　　Capital类很简单，仅包含名称和位置两个属性，位置类包含经度和纬度两个属性，定义如下：

public class Location
    {
        /// <summary>
        /// 经度
        /// </summary>
        public float Longitude { get; set; }

        /// <summary>
        /// 纬度
        /// </summary>
        public float Latitude  { get; set; }
    }

　　现在我们定义类似于集合的 CapitalList类：

public class CapitalList
    {
        public string this[Location loc]
        {
            get
            {
                return Util.GetLocation(loc, this.GetHashCode());
            }
            set
            {
                Util.AddCapital(value, loc.Longitude, loc.Latitude,this.GetHashCode());
            }
        }

        public string this[float longitude, float latitude]
        {
            get
            {
                return Util.GetLocation(new Location { Longitude = longitude, Latitude = latitude }, this.GetHashCode());
            }
            set
            {
                Util.AddCapital(value, longitude, latitude,this.GetHashCode());
            }
        }

        public Location this[string name]
        {
            get
            {
                return Util.GetLocation(name, this.GetHashCode());
            }
            set
            {
                Util.AddCapital(name, value.Longitude, value.Latitude, this.GetHashCode());
            }
        }
    }

　　CapitalList实现了三个索引器(索引器可以重载)，只要赋值就可以将记录保存下来(实际是保存在xml文件中，稍后说明)

l["Paris"] = new Location { Latitude = 48.5f, Longitude = 2.2f };
l[new Location { Latitude = 51.3f, Longitude = 0.1f }] = "London";
l[27f, 30f] = "Cairo";

　　生成的xml文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<CapitalList>
  <Paris>
    <Longitude>2.2</Longitude>
    <Latitude>48.5</Latitude>
  </Paris>
  <London>
    <Longitude>0.1</Longitude>
    <Latitude>51.3</Latitude>
  </London>
  <Cairo>
    <Longitude>27</Longitude>
    <Latitude>30</Latitude>
  </Cairo>
</CapitalList>

　　这里使用xml文件作为存储方式主要是想脱离.net中的集合类，如果存储在内存中，则或多或少避免不了使用集合了。

public static class Util
{
public static void AddCapital(string name, float longitude, float latitude, int identifier)
{
var xmlName = identifier + ".xml";
var xe = new System.Xml.Linq.XElement(name,
new System.Xml.Linq.XElement("Longitude", longitude.ToString()),
new System.Xml.Linq.XElement("Latitude", latitude.ToString()));

System.Xml.Linq.XElement x;
try
{
x = System.Xml.Linq.XElement.Load(xmlName);
var c = x.Elements(name);
if (c != null)
{
foreach (var te in c) {
te.Remove();
}
}
}
catch (System.IO.FileNotFoundException)
{
x = new System.Xml.Linq.XElement("CapitalList");
}
x.Add(xe);
x.Save(identifier + ".xml");
}

public static Location GetLocation(string name, int identifier)
{
var xmlName = identifier + ".xml";

var x = System.Xml.Linq.XElement.Load(xmlName);
var c = x.Elements().Where(t => t.Name == name);
if (c == null || c.Count() == 0)
{
return null;
}
return new Location { Latitude = float.Parse((string)(c.First().Element("Latitude"))), Longitude = float.Parse((string)(c.First().Element("Longitude"))) };
}

public static string GetLocation(Location loc, int identifier)
{
var xmlName = identifier + ".xml";

var x = System.Xml.Linq.XElement.Load(xmlName);
var c = x.Elements().Where(t => float.Parse((string)(t.Element("Latitude"))) == loc.Latitude && float.Parse((string)(t.Element("Longitude"))) == loc.Longitude);

if (c == null || c.Count() == 0)
{
return null;
}

return c.First().Name.LocalName;

}
}

　　索引器其实是属性的一个特殊表示，可以赋值当然也可以取值(可以通过是否包含get和set访问器进行限制)

　　上述赋值之后下面就可以进行取值了：

Console.WriteLine(l[27f, 30f]);
Console.WriteLine(l[new Location { Latitude = 51.3f, Longitude = 0.1f }]);
Console.WriteLine("{0},{1}",l["Paris"].Latitude, l["Paris"].Longitude);

　　输出如下：

　　Cairo
　　London
　　48.5,2.2

　　到这里为止我们的CapitalList似有有点集合的味道了，接下来我要让我们自己的类能够使用foreach的语法。

　　实现IEnumerable<T> 接口，支持foreach的语法

　　这里我们让类实现IEnumerable<Capital>接口，这样在使用 foreach遍历的时候类型就是 Capital 类型，需要注意的是，该类型和索引器使用的类型毫无联系，在之前的索引器中我们并不使用 Capital 类型。

　　IEnumerable<T> 接口只有一个方法需要实现即 GetEnumerator()方法，返回的是实现了IEnumerator<T>接口的类，这个就是标准的迭代器模式。

　　实现IEnumerable<Capital>接口的CapitalList类修改类如下：

    public class CapitalList : IEnumerable<Capital>
    {
        //索引器部分和原先的一样

        public IEnumerator<Capital> GetEnumerator()
        {
            return new CapitalEnumerator(this.GetHashCode());
        }

        System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

　　这里的 CapitalEnumerator 类定义如下：

public class CapitalEnumerator : IEnumerator<Capital>
{
private string fname;

public CapitalEnumerator(int identifier)
{
fname = identifier + ".xml";
}

private System.Xml.Linq.XElement xe;

public Capital Current
{
get
{
return new Capital
{
Name = xe.Name.LocalName,
GlobalLoc = new Location
{
Latitude = float.Parse((string)(xe.Element("Latitude"))),
Longitude = float.Parse((string)(xe.Element("Longitude")))
}
};
}
}

public void Dispose()
{

}

object System.Collections.IEnumerator.Current
{
get { throw new NotImplementedException(); }
}

public bool MoveNext()
{
if (xe == null)
{
var x = System.Xml.Linq.XElement.Load(fname);

if (x.FirstNode == null)
return false;

xe = (System.Xml.Linq.XElement)(x.FirstNode);
return true;
}

var n = xe.NextNode;

if (n == null)
return false;
else
{
xe = (System.Xml.Linq.XElement)n;
return true;
}
}

public void Reset()
{
xe = null;
}
}

　　foreach只能单向循环，这里就可以看得出来，只有 MoveNext 方法，该方法返回是否还有下一个元素，并且设置下一个元素作为Current的值，真正的foreach中的当前元素的值就是从 Current 中取得的。

　　下面测试一下：

foreach (var e in l) {
Console.WriteLine("{0}:{1},{2}", e.Name, e.GlobalLoc.Latitude, e.GlobalLoc.Longitude);
}

　　输出：

　　Paris:48.5,2.2
　　London:51.3,0.1
　　Cairo:30,27

　　至此，我们的CapitalList类已经成功支持了foreach语法了，和普通的集合类又近了一步。

　　添加Add方法，让类支持集合初始化器

　　在.net的集合类中我们可以使用集合初始化器初始化集合，例如

　　 List<int> l = new List<int> { 6, 3, 5, 8 };

　　如果不使用集合初始化器，就得使用如下代码：

List<int> l = new List<int>();
            l.Add(6);
            l.Add(3);
            l.Add(5);
            l.Add(8);

　　让类支持集合初始化器非常简单，只需要在类中添加Add方法即可。

　　在CapitalList类中添加Add方法：

public void Add(string name, float longitude, float latitude)
        {
            this[name] = new Location { Latitude = latitude, Longitude = longitude };
        }

　　这样我们就实现了集合初始化器。

  CapitalList l2 = new CapitalList { { "Pyongyang", 39.01f, 125.45f },
                                                { "Seoul", 37.33f, 126.58f },
                                                { "NewDelhi", 28.36f, 77.12f } };
            foreach (var e in l2)
            {
                Console.WriteLine("{0}:{1},{2}", e.Name, e.GlobalLoc.Latitude, e.GlobalLoc.Longitude);
            }

　　输出：

　　Pyongyang:125.45,39.01
　　Seoul:126.58,37.33
　　NewDelhi:77.12,28.36

　　集合初始化器中的参数表示形式和Add方法一致，上述的Add方法需要三个参数，集合初始化器中通过大括号中包含三个参数来表示，{ "Pyongyang", 39.01f, 125.45f }，三个参数被传入Add方法中。

　　集合初始化器比较奇怪的地方的是需要在类中硬编码Add方法，而不是通过接口实现，这个不知道微软是出于什么考虑。

　　以下是全部代码 /Files/szp1118/HelloWorld.rar

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