C# 索引器完全指南：让对象像数组一样访问、重载与多参数索引器

索引器允许对象像数组一样被索引。为类定义索引器后，该类表现如虚拟数组。可使用数组访问操作符 [ ] 访问类实例。

语法

一维索引器语法：

element-type this[int index] {
    get { /* 返回 index 指定的值 */ }
    set { /* 设置 index 指定的值 */ }
}

索引器用法

声明类似属性，使用 get/set 访问器。但属性返回/设置特定数据成员，索引器返回/设置对象实例的特定值——将实例数据分割成更小部分并索引。

属性有名称，索引器无名称，用 this 关键字指代对象实例。

基本示例

using System;
namespace IndexerApplication {
    class IndexedNames {
        private string[] namelist = new string[size];
        static public int size = 10;
        
        public IndexedNames() {
            for (int i = 0; i < size; i++) namelist[i] = "N. A.";
        }
        
        public string this[int index] {
            get {
                string tmp;
                if (index >= 0 && index <= size - 1) tmp = namelist[index];
                else tmp = "";
                return tmp;
            }
            set {
                if (index >= 0 && index <= size - 1) namelist[index] = value;
            }
        }
        
        static void Main(string[] args) {
            IndexedNames names = new IndexedNames();
            names[0] = "Zara";
            names[1] = "Riz";
            names[2] = "Nuha";
            names[3] = "Asif";
            names[4] = "Davinder";
            names[5] = "Sunil";
            names[6] = "Rubic";
            
            for (int i = 0; i < IndexedNames.size; i++) Console.WriteLine(names[i]);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出：

Zara
Riz
Nuha
Asif
Davinder
Sunil
Rubic
N. A.
N. A.
N. A.

重载索引器

索引器可重载。可声明多参数，每参数类型可不同。索引不限于整数，如字符串。

多参数/字符串索引器示例

using System;
namespace IndexerApplication {
    class IndexedNames {
        private string[] namelist = new string[size];
        static public int size = 10;
        
        public IndexedNames() {
            for (int i = 0; i < size; i++) namelist[i] = "N. A.";
        }
        
        // 整数索引器
        public string this[int index] {
            get {
                if (index >= 0 && index < size) return namelist[index];
                return "";
            }
            set {
                if (index >= 0 && index < size) namelist[index] = value;
            }
        }
        
        // 字符串索引器：按名字查找索引
        public int this[string name] {
            get {
                for (int i = 0; i < size; i++)
                    if (namelist[i] == name) return i;
                return -1;  // 未找到
            }
        }
        
        static void Main(string[] args) {
            IndexedNames names = new IndexedNames();
            names[0] = "Zara"; names[1] = "Riz"; names[2] = "Nuha";
            names[3] = "Asif"; names[4] = "Davinder"; names[5] = "Sunil"; names[6] = "Rubic";
            
            // 使用整数索引器
            for (int i = 0; i < IndexedNames.size; i++) Console.WriteLine(names[i]);
            
            // 使用字符串索引器
            Console.WriteLine(names["Nuha"]);  // 2
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出：

Zara
Riz
Nuha
Asif
Davinder
Sunil
Rubic
N. A.
N. A.
N. A.
2

多维索引器

支持多个参数，模拟多维数组：

public double this[int row, int col] {
    get { return matrix[row, col]; }
    set { matrix[row, col] = value; }
}

// 使用
Matrix m = new Matrix(3, 3);
m[1, 2] = 3.14;
double val = m[1, 2];

索引器 vs 属性

接口中声明索引器

public interface IStringList {
    string this[int index] { get; set; }
    int Count { get; }
}

public class StringList : IStringList {
    private List list = new List();
    public string this[int index] {
        get => list[index];
        set => list[index] = value;
    }
    public int Count => list.Count;
}

最佳实践

• 索引器参数不宜过多（1-2 个最佳）
• 索引越界抛出 IndexOutOfRangeException 或返回默认值，保持一致性
• 实现 IEnumerable<T> 配合 foreach 使用
• 考虑实现 ICollection/IList 获得完整集合语义
• 字符串索引器适合查找场景，但注意性能（O(n) 线性查找）