上回我們說完了屬性的基本用法，它把字段包裝起來，避免外部調(diào)用的時(shí)候出現(xiàn)賦值的錯(cuò)誤。今天我們來講一下第二類屬性：索引器（Indexer）。

索引器也稱為有參屬性（Parameterful Property），因?yàn)樗撕蛯傩缘幕居梅ú畈欢嘁酝?，還可以帶有一些自定義的額外參數(shù)信息。索引這個(gè)詞語在 C 語言里就已經(jīng)存在了，不過它不能自定義。C 語言里，我們?nèi)∫粋€(gè)數(shù)組或者指針對(duì)應(yīng)位置的數(shù)據(jù)的時(shí)候，會(huì)使用索引運(yùn)算符，就是那個(gè)中括號(hào)語法。

在 C# 里，為了靈活使用語法，C# 貼心地為我們提供了自定義索引器的機(jī)制，并把索引器當(dāng)成了面向?qū)ο蟮囊环N成員，可見地位還是很高的。

Part 1 引例

假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個(gè)是鏈表節(jié)點(diǎn)（Node），一個(gè)則是叫鏈表（List）。假設(shè)我們暫時(shí)不考慮那些增刪改查的處理代碼，而只關(guān)心基本的過程的話：

這里啰嗦一下前面好像沒有說過的語法點(diǎn)。因?yàn)樗鼈兘?jīng)常用到，但因?yàn)檫@些東西比起別的知識(shí)點(diǎn)來說不是那么重要，所以我們不必單獨(dú)拿一節(jié)內(nèi)容給大家講，干脆就在這里說了。

首先是這里的 List 類下的 Start 屬性和 Node 類下的 Next 屬性。這兩個(gè)屬性是沒有 set 方法的。在 C# 里，這個(gè)語法是允許的，這種屬性被稱為只讀屬性（Read-only Property）。這里的“只讀”和字段的“只讀”略有不同。字段里，“只讀”指的是字段的數(shù)據(jù)無法修改而標(biāo)記的 readonly 修飾符；而屬性里，因?yàn)閷傩允莾蓚€(gè)方法（get 和 set 方法）的整合形式的成員，因此我們是無法對(duì)方法標(biāo)記 readonly 修飾符的；而另一方面，因?yàn)閷傩灾挥?get 方法，因此它僅用來取值，所以用戶就無法使用 屬性 = 數(shù)值 的賦值語法對(duì)后臺(tái)的這個(gè)字段作賦值了。因此從這個(gè)角度來說，它是“只讀”的：只用來讀取數(shù)據(jù)的。從另外一個(gè)角度來說，我們無法使用 屬性 = 數(shù)值 的賦值語法，也就無從通過別的方式對(duì)這個(gè)后臺(tái)字段賦值了。后臺(tái)字段此時(shí)就是只讀的了，因此這個(gè)字段可以標(biāo)記 readonly 修飾符。

第二。我們可以看到 Node 類型里，有一個(gè) Node 自己這個(gè)數(shù)據(jù)類型的字段。這個(gè)語法稱為遞歸類型成員（Recursed Member）。按道理講，如果這個(gè) A 類型下有 A 類型的字段的話，那么數(shù)據(jù)存儲(chǔ)就可能無休止地使得存儲(chǔ)空間膨脹起來直到撐爆內(nèi)存。但實(shí)際上是這樣的嗎？C# 其實(shí)并不會(huì)導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。它采用了指針的概念。Node 類型是用類寫成的，每一個(gè) C# 的類里，所有用到的類類型的成員，都會(huì)被認(rèn)為一個(gè)特殊的指針。換句話說，這個(gè)成員實(shí)際上是一個(gè)指針變量，它指向的就是另外一塊內(nèi)存區(qū)域，存儲(chǔ)的就是這個(gè)成員的數(shù)據(jù)內(nèi)容了。而就原本的這個(gè)對(duì)象來說，假設(shè)它只有一個(gè) int 類型的數(shù)據(jù)，和一個(gè) A 這個(gè)類類型的數(shù)據(jù)的話，那么整體這個(gè)對(duì)象的存儲(chǔ)空間只占據(jù) int 的大小，和一個(gè)指針類型的存儲(chǔ)大小的總和。因此，數(shù)據(jù)本身并不會(huì)像我們想的那樣：放在一起導(dǎo)致內(nèi)存被撐爆。

最后，因?yàn)轭愵愋偷臇|西在存儲(chǔ)到別的對(duì)象里作為一個(gè)成員而存在的時(shí)候，它是一個(gè)指針。因此，類類型的所有數(shù)據(jù)，它們的默認(rèn)數(shù)值是 null。這個(gè) null 在字符串里講過，它表示“沒有內(nèi)存分配”。是的，引用類型一般都較大，而且大小不固定，所以用 null 專門表達(dá)這些類型的對(duì)象“還沒有內(nèi)存分配”。那么，如果我們沒有針對(duì)字段賦初始數(shù)值的話，所有字段會(huì)被賦值為“它這個(gè)類型的默認(rèn)數(shù)值”。比如說 int 類型的默認(rèn)數(shù)值是 0，而 Node 類型的默認(rèn)數(shù)值就是 null 了。如果不寫，就等價(jià)于在字段最后追加 = null;。

大概就這個(gè)樣子。下面我們針對(duì)于這里的 List 類型來思考取元素的問題。

我們認(rèn)為 List 是一個(gè)鏈表，因?yàn)樗鼛в幸粋€(gè)起頭節(jié)點(diǎn)（Start 屬性）。那么，我們通過移動(dòng)“指針”，來達(dá)到遍歷鏈表的過程。

比如這段代碼。我們假設(shè)初始化的時(shí)候，給 temp 這個(gè)臨時(shí)變量賦值 Start。然后，讓 temp 不斷執(zhí)行 temp = temp.Next 這樣的過程。temp 是 Node 類型的，而 Node 類型里包含 Next 屬性，這個(gè) Next 屬性的意思是“當(dāng)前鏈表節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；如果鏈表沒有下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的話，這個(gè)屬性的數(shù)值就是 null”。那么不斷 temp = temp.Next 就是在不斷讓 temp 的“指針”移動(dòng)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)上去的過程。直到中間的條件 temp != null 不成立的時(shí)候，循環(huán)退出。

在循環(huán)體里，我們不斷執(zhí)行 count++ 操作，這表示每移動(dòng)一次 temp 的“指針”，count 就會(huì)自動(dòng)增加一個(gè)單位。對(duì)，沒有錯(cuò)，這個(gè) count 就是在記錄整根鏈表的總節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

C# 里，所有類類型的東西都是可以直接使用 == null 和 != null 的語法判別對(duì)象是不是 null 這個(gè)數(shù)值的。但是，這個(gè)等號(hào)和不等號(hào)后面是不能寫別的東西的，比如 == 3。因?yàn)?Node 類型怎么可能可以和一個(gè) int 作比較呢？要比較也只能比較兩個(gè) Node 類型才對(duì)啊。

C# 的 == 和 != 在值類型（就是前面說的那些個(gè)系統(tǒng)自帶類型，string 除外）里，是判別數(shù)值是不是相同；但在類里，== 和 != 默認(rèn)是判斷指針是否一致，即兩個(gè)對(duì)象是否指向的是同一塊內(nèi)存空間。顯然，我們可以構(gòu)造出兩個(gè)數(shù)值上完全一樣的 Node 類型的變量，但我們使用 == 和 != 是無法判別里面存儲(chǔ)的數(shù)值是否一致的，因此一定要注意，== 和 != 在類里的比較行為。

所以，我們可以使用屬性 Length，并把這段代碼抄進(jìn)去，來計(jì)算鏈表的總長度。

是的，代碼就這么寫就完事了。也不是很難，對(duì)吧。

Part 2 索引器的語法

索引器之所以還有個(gè)名字叫做有參屬性，是因?yàn)樗母袷胶蛯傩缘恼Z法基本一樣，也是使用 get 和 set 來表達(dá)傳入的信息。不過因?yàn)樗€會(huì)帶有額外參數(shù)，因此還是有不一樣的語法。

假設(shè)，我們使用索引器來表達(dá)“這個(gè)鏈表的第幾個(gè)節(jié)點(diǎn)”。這個(gè)“幾”就是索引器參數(shù)。那么它的語法是這樣的：

可以從代碼里看到，get 是我們要實(shí)現(xiàn)的，set 方法實(shí)現(xiàn)起來太復(fù)雜了（牽扯到鏈表里上下兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針的變動(dòng)），因此我們暫時(shí)不考慮，也沒有必要這里講這么難的東西，畢竟這不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程。

我們只是改良了一下 Length 屬性的 ?get 方法的代碼。我們使用 p 表示和記錄當(dāng)前走到第幾個(gè)節(jié)點(diǎn)了。如果 p 一直往下移動(dòng)，走到和 index 的數(shù)值一樣的時(shí)候，我們就認(rèn)為，我們走到了這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，于是就把 temp 的數(shù)據(jù)（之前說過 temp 是類類型的變量，因此它表達(dá)的是一個(gè)指針，相當(dāng)于把指針作為數(shù)值）返回出去。另外一方面，如果我們傳入的 index 不正常的話（比如鏈表還沒有那么長，但你傳入的 index 超過了這個(gè)總長度，顯然就沒有意義），于是我們返回 null 默認(rèn)表達(dá)一個(gè)隱式信息：index 不正常。當(dāng)然，這里你拋異常也行。

這里我們要說的是兩個(gè)點(diǎn)。一個(gè)是語法上 public Node this[in index] 里的 Node，另一個(gè)是 this[int index]。

第一，Node 表達(dá)的意思和屬性里表達(dá)的意思是一樣的。寫在索引器聲明之前，如果是 get 方法，就表示這個(gè)屬性的返回值類型；如果是 set 方法，就表示賦值的這個(gè)隱式變量 value 是什么類型的。索引器也是一樣，get 方法里，表示這個(gè)返回值的類型是 Node；在 set 方法里則表示 value 這個(gè)隱式變量是 Node 類型的（從外部傳進(jìn)來的數(shù)值）。雖然我們這里 set 方法沒有實(shí)現(xiàn)，但你肯定知道它的用法，對(duì)吧。

第二，this[int index]。這個(gè)語法看起來有點(diǎn)怪，我們說一下意思。this 是一個(gè) C# 的關(guān)鍵字，它大概有四個(gè)用法：

• 索引器聲明里（this[int index] 里這個(gè) this）；

• 構(gòu)造器串聯(lián)調(diào)用（: this(參數(shù)) 里這個(gè) this，這個(gè)還沒講）；

• this 引用（this.成員 里這個(gè) this，這個(gè)也沒講）；

• 擴(kuò)展方法的參數(shù)（this 類型 參數(shù)名，這個(gè)是 C# 3 才有的特性，所以還沒有講）。

當(dāng)然了，這些語法我們之后慢慢都會(huì)接觸到，不過我們這里需要了解的是其中的第一個(gè)用法。這里的 this 你可以理解成“一個(gè)萬能替換變量”。當(dāng) Node 類型的變量出來之后，這個(gè)變量名就可以直接配合索引器運(yùn)算符 [] 來表示取值。數(shù)組里，我們使用 arr[3] 來取 arr 這個(gè)數(shù)組的第 4 個(gè)元素的數(shù)值，而這里的 arr 就是一個(gè)數(shù)值類型的變量，它的寫法格式就和這里的 this[參數(shù)] 是一樣的，而具體碰到什么變量了，就把這個(gè)變量替換掉這里的 this 來表達(dá)索引器，比如說 list[3] 來取鏈表的第 4 個(gè)節(jié)點(diǎn)。這就是為什么索引器的聲明語法這么奇怪的原因。

另外，在索引器參數(shù)里，我們是寫成類似方法的參數(shù)一樣的形式，先寫類型，然后再寫參數(shù)名。這個(gè)參數(shù)名是可以在 get 和 set 方法里用的。另外因?yàn)榉椒ǖ奶厥庑裕?/span>set 方法里你還可以用 value 這個(gè)隱式變量。

那么，語法我們就說到這里。下面我們來說一下索引器的使用。

Part 3 索引器的用法

下面我們說一下索引器的用法。其實(shí)也沒啥好說的，和屬性還有字段的方式完全一樣，放在等號(hào)左側(cè)就表示賦值（自動(dòng)調(diào)用 set 方法）；放在別的地方作為表達(dá)式計(jì)算的時(shí)候，就用的是 get 方法）。比如說：

這表示什么呢？這顯然就表示我們要取出 list[2] 這個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后取 Value 屬性作為結(jié)果輸出。顯然 list[2] 就是 a 了，因此我們可以看到輸出的結(jié)果是 1。

Part 4 其它的問題

最后說兩個(gè)無關(guān)緊要的問題，可能你會(huì)有這樣的疑惑。

4-1 參數(shù)個(gè)數(shù)是否無限制

索引器的參數(shù)（比如前面這個(gè) int index）可以無限制往后追加嗎？

實(shí)際上，是可以的。索引器參數(shù)并沒有規(guī)定非得只能有一個(gè)。你看，C# 里，矩形數(shù)組不就是可以后面用逗號(hào)分隔每一個(gè)數(shù)值嗎？索引器在聲明出來的時(shí)候，你完全可以寫很多參數(shù)進(jìn)去，比如這樣：

這樣是可以的。只是你在調(diào)用索引器的時(shí)候，你也得寫這么多參數(shù)進(jìn)去：variable[0, 1, 2, 3.0, 4F, "hello"]。

4-2 索引器是否可以重載

既然構(gòu)造器、方法都能重載，那么索引器呢？

是的，索引器也能重載，畢竟它也是有參的存在。方法、構(gòu)造器之所以可以重載，是因?yàn)樗鼈兌际怯袇?shù)的成員。索引器是可以重載的，因?yàn)樗部梢宰远x參數(shù)和參數(shù)類型。只是我們從 C 語言里學(xué)習(xí)過來，可能有一種經(jīng)驗(yàn)主義思維，以為 C# 索引器好像只能用 int 一樣。實(shí)際上，并不是。因此，只要滿足前面那些個(gè)重載規(guī)則，索引器也是可以重載的。