C# 索引器 this[]

前言：索引器核心定义（必背）

普通自定义类的对象，默认无法通过 对象[索引] 方式访问数据。

索引器是以 this 关键字定义的特殊属性 ，作用：给自定义类拓展 对象[参数] 的访问方式，让对象像数组、List 一样支持索引读写。

索引器支持重载，可以根据 数字、字符串、对象 不同参数实现不同功能。

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第一段：系统 List 自带索引器演示

代码

List<int> list1 = new List<int>();
list1.Add(1);
list1[0] = 100;
Console.WriteLine(list1[0]);
Console.WriteLine(list1.Find(v => v % 2 == 0));

逐行解析

1. List<int> list1 = new List<int>();

创建一个存储整数的泛型集合，List 内部自带官方索引器，支持下标访问。

2. list1.Add(1);

向集合添加第一个元素，此时下标 0 的值为 1。

3. list1[0] = 100;

调用 List 索引器的 set 访问器，修改下标 0 的元素，覆盖原值为 100。

4. Console.WriteLine(list1[0]);

调用 List 索引器的 get 访问器，读取下标 0 数据，输出：100。

5. list1.Find(v => v % 2 == 0)

Lambda 查询集合中第一个偶数，100 是偶数，输出 100。

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第二段：自定义实体类 Student（基础模型）

代码

class Student 
{ 
    public string Name { get; set; }
    public int Age {  get; set; }
}

知识点解析

1. 标准实体类，用于封装学生数据：姓名、年龄。

2. 无索引器、无自定义方法，仅作为数据载体。

3. 后续班级集合 List<Student> 存储的就是该类的实例对象。

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第三段：ClassRoom 班级类 功能需求

需求注释

//1班级类对象可以通过Add添加一个学生对象 封装Add方法实现添加学生的功能
//2需要通过  room[0]访问添加学生对象   定义这样的this[int index]属性

需求拆解

1. 封装 Add 方法：对外提供学生添加入口，隐藏内部集合操作。

2. 定义数字索引器：实现 room[下标] 读写学生对象。

3. 拓展重载索引器：按姓名查对象、按对象查下标。

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第四段：ClassRoom 基础集合 + Add 方法

代码

class ClassRoom 
{
    public List<Student> list = new List<Student>();

    public void Add( Student stu)
    {
        list.Add(stu);
    }

知识点解析

1. public List<Student> list

定义集合容器，专门存储所有学生对象，是整个班级的数据核心。

2. Add(Student stu) 封装方法

面向对象封装思想：外部不需要操作集合，只需要调用 Add 就能添加学生，降低使用难度。

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第五段：数字索引器 thisint index（核心必学）

代码

public Student this[int index] 
{
    get
    {
        return list[index];
    }
    set
    {
        list[index] = value;
    }
}

逐段详解

1. 索引器固定格式：返回值 this[参数类型 参数名]

2. get 访问器：触发场景 room[0] 读取数据

根据传入的 index 下标，返回集合中对应位置的学生对象。

3. set 访问器：触发场景 room[0] = 新对象

value 代表等号右侧赋值的学生对象，直接覆盖集合原下标数据。

4. 功能：可读可写，让自定义班级类拥有数组式访问能力。

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第六段：字符串重载索引器 thisstring v

代码

public Student this[string v]
{
    get
    {
        Console.WriteLine(v+"++++++++++");
        return list.Find(v1 => v1.Name == v);
    }
}

知识点解析

1. 索引器重载规则：参数类型不同构成重载（int 索引器 VS string 索引器）。

2. 仅存在 get 访问器：只读索引器，只能查询、不能赋值。

3. 核心逻辑：使用 List.Find 方法，根据传入的姓名，匹配集合中对应学生并返回完整对象。

4. 使用方式：room["李四"] 直接获取李四的学生对象。

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第七段：对象重载索引器 thisStudent s1

代码

public int this[Student s1]
{
    get
    {
       int i1 = list.FindIndex(v => v.Name.Equals(s1.Name));
        return i1;
    }
}

知识点解析

1. 参数为 Student 对象，再次构成索引器重载。

2. 功能：反向查询，传入学生对象，返回该学生在集合中的下标索引。

3. FindIndex：查询匹配元素的下标，匹配姓名一致即返回索引。

4. 使用方式：room[学生对象] 获取下标数字。

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第八段：Main 方法索引器实操调用解析

代码分段解析

ClassRoom room  = new ClassRoom();
room.Add(new Student() { Name = "张三", Age = 10 });
room.Add(new Student() { Name = "李四", Age = 20 });

创建班级对象，添加两名学生，下标 0=张三、下标1=李四。

room[0]  = new Student() { Name="王五",Age= 30 };

触发 int 索引器 set 方法，覆盖下标0，张三被替换为王五。

Console.WriteLine(room[0].Name + room[0].Age);
Console.WriteLine(room[1].Name + room[1].Age);

触发 int 索引器 get 方法，读取：王五30、李四20。

Console.WriteLine(room["李四"].Age);
Console.WriteLine(room["王五"].Age);

触发 string 索引器 get 方法，根据姓名查询对象并输出年龄。

Console.WriteLine(room[new Student() { Name="李四",Age=20}]);

触发 Student 对象索引器，返回李四对应的下标 1。

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第九段：升级版 Student 类（数组动态扩容索引器）

完整代码

public class Student
{
    private string[] names = new string[4];
    public string Name { get => names[0]; }

    public Student(string[] s)
    {
        names = s;
    }

    public string this[int index]
    {
        get
        {
            return names[index];
        }
        set
        {
            if (index>=names.Length)
            {
                string[] newArr = new string[names.Length+1];
                Array.Copy(names, newArr,names.Length);
                newArr[index] = value;
                names = newArr;
            }
            else
            {
                names[index] = value;
            }
        }
    }
}

逐段详解

1. private string[] names = new string[4];

定义固定长度为4的私有字符串数组，存储多组名称数据。

2. public string Name { get => names[0]; }

只读属性，固定返回数组第一个元素。

3. 构造方法 Student(string[] s)

接收外部数组，给内部 names 数组初始化赋值。

索引器动态扩容核心逻辑

get 访问器：根据下标读取数组对应元素。

set 访问器核心（重难点）：

① 判断 index >= names.Length：索引超出原数组范围，需要扩容；

② 创建长度+1的新数组；

③Array.Copy 将旧数组所有数据拷贝到新数组；

④ 给新索引位置赋值；

⑤ 用新数组覆盖旧数组，完成动态扩容。

⑥ 若索引未越界，直接原地修改数组值。

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第十段：Student 扩容索引器调用测试解析

测试代码

Student stu = new Student(new string[] { "六一","高考","中考","端午"});
Console.WriteLine(stu.Name);

stu[0] = "期末";
Console.WriteLine(stu[0]);
Console.WriteLine(stu[1]);
Console.WriteLine(stu[2]);
Console.WriteLine(stu[3]);

stu[4] = "12";
Console.WriteLine(stu[4]);

运行逻辑

1. 初始化数组4个元素，Name 属性输出第一个值：六一。

2. stu[0] = "期末"：索引未越界，直接修改下标0数据。

3. 依次读取 0、1、2、3 下标数据。

4. stu[4] = "12"：原数组最大下标3，4越界，触发动态扩容，数组长度变为5，新增下标4并赋值。

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终极考点总结（必背）

1. 索引器本质：this 修饰的特殊属性，非方法。

2. 索引器支持重载：int、string、对象 不同参数可共存。

3. 有 get、set：可读可写；只有 get：只读。

4. 普通数组固定长度，自定义索引器可手动实现动态扩容。

5. 索引器作用：封装内部集合，对外提供简洁的下标访问方式，符合面向对象封装特性。