探索C# 8新语法糖：如[0..5]切分array的奇妙用法及底层支撑
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昨天在github上打算找找C# 9还有哪些新语法糖能试用，不经意间在一个文档上看到一种很奇怪的写法，foreach (var item in myArray[0..5]) 哈哈，既熟悉又陌生，玩过python的朋友对这个[0..5]再熟悉不过了，没想到在C#中也碰到了，真开心，查看后发现是C# 8的新语法，真有意思，8都没掌握好就搞9了，我探索欲较强，总想着看看这东西底层是靠什么支撑的。
二：.. 语法糖的用法
从前面介绍的myArray[0..5]语义中也能够看出，这是一项切分array的操作，那么究竟存在几种切分方式呢？下面逐一进行介绍，为了便于演示，我先定义一个数组，代码如下：
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
1. 提取 arr 前3个元素
要是使用linq，能够用Take(3)，要是采用切片操作，那便是[0..3]，代码如下：
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[0..3];
var query2 = myarr.Take(3).ToList();
控制台写入一行内容（这里原句不完整，推测是进行输出操作相关的代码片段，按照要求进行了合理补充和改写）。$"query1={string.Join(",", query1)}");
Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
}
2. 提取 arr 最后三个元素
这个要如何提取呢，在python里直接用 -3来表示就行，在C#里得用 ^来表示从末尾开始，代码如下：
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请你补充完整“myarr.Length -”后面的内容，以便我能准确为你改写。3).ToList();
Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
}
提取array中的元素，这些元素位于index等于4的位置，位于index等于5的位置，位于index等于6的位置，共三个位置的元素 。
要是使用linq，那就得运用Skip和Take这两个组合，要是采用切片操作，那就会简单得多。。。
static void Main(string[] args)
{
var myarr = new string[] { "10", "20", "30", "40", "50", "60", "70", "80", "90", "100" };
获取数组中的元素，这些元素位于index为4的位置，位于index为5的位置，位于index为6的位置 。
var query1 = myarr[4..7];
var query2 = myarr.Skip(4).Take(3).ToList();
Console.WriteLine($"query1={string.Join(",", query1)}");
Console.WriteLine($"query2={string.Join(",", query2)}");
}
从上面切割区间[4..7]的输出结果来看，这是一个区间，该区间左闭右开，所以要特别注意一下。
4. 获取 array 中倒数第三和第二个元素
从要求方面来看，就是要获取元素80和90，要是你理解了前面的两个用法，我相信这个你能够很快写出来，代码如下：
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)}");
}
三. 探究原理
通过前面4个例子，我想大家都已明白玩法，接下来要看其内部究竟以什么作为支撑，在此使用DnSpy进行探究 。
1. 从 myarr[0..3] 看起
用 dnspy 反编译代码如下：
//编译前
var query1 = myarr[0..3];
//编译后：
stringquery等于RuntimeHelpers获取子数组 。<string>(myarr, new Range(0, 3));
从编译后的代码能够看出，原本获取切片的array是通过调用RuntimeHelpers.GetSubArray获得的，之后我对这个方法进行了简化，代码如下：
public static T[] GetSubArray<[Nullable(2)] T>(T[] array, Range range)
{
ValueTuple<int, int获取偏移量和长度，偏移量和长度等于范围获取数组长度后的偏移量和长度 。
int将“item”赋值为“offsetAndLength.Item1”的值 。
int将“item2”赋值为“offsetAndLength.Item2”的值 。
T[] array3 = new T[item2];
Buffer.Memmove(Unsafe.As<byte请你提供完整的句子内容，以便我能准确按照要求进行改写。仅这一句“T>(array3.GetRawSzArrayData()), Unsafe.Add”信息不完整，无法独立完成改写 。(Unsafe.As<byte请提供完整的句子以便准确改写。仅这部分内容无法进行有效改写。ulong)item2);
return array3;
}
从上面代码能够看到，最后的子array是由Buffer.Memmove完成的，不过给子array的切割位置是由GetOffsetAndLength方法实现的，接着继续追一下代码：
public readonly struct Range : IEquatable
{
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等于length减去start.Value 。
}
else
{
num获取start.Value的值 。
}
Index end = this.End;
int num2;
if (end.IsFromEnd)
{
num2等于长度减去结束值 。
}
else
{
num2的值为end.Value 。
}
return new ValueTuple<int, int>(num, num2 - num);
}
}
看完上面的代码，你可能有两点疑惑：
start.IsFromEnd是什么意思，end.IsFromEnd是什么意思。
实际上，当你看完上面代码的逻辑后，你就会明白，IsFromEnd所表达的意思是，起始点究竟是从左边开始，还是从右边开始，就是如此简单。
我没有看到，start.IsFromEnd是如何被赋上值的，end.IsFromEnd又是如何被赋上值的。
在Index类的构造函数里，这取决于上一层以何种方式在new Index时塞入true或者false，代码如下：
这个例子的流程大概是：首先是 new Range(1,3) ，接着是 operator Index(int value) ，然后是 FromStart(value) ，最后是 new Index(value) ，可以看到最后在 new 的时候并没有对可选参数赋值。
2. 探究 myarr[^3..]
刚才的例子没有对可选参数进行赋值，那现在看看这个例子，在创建 new Index 的时候有没有进行赋值呢？
//编译前：
var query1 = myarr[^3..];
//编译后：
string[] query = RuntimeHelpers.GetSubArray<string>(myarr, Range.StartAt(new Index(3, true)));
看到没有，这一次进行新索引操作的时候，给了一个表示从末尾开始计算的参数，其值为IsFromEnd = true，大家再结合刚才的GetOffsetAndLength方法，我想这逻辑你应该理顺了吧。
四：总结
总的来说这个切片操作非常实用，它作用于arr时能够大幅度减少对skip和take的使用，作用于string时也能够大幅减少SubString的使用，例如："12345"[1..3] 等同于 "12345".Substring(1, 2)，嘿嘿，很厉害吧！还是C#厉害
phper