成員存取運算子和運算式 - 點運算子、索引子和叫用運算子。

文章
08/07/2024

您可以使用數個運算子和運算式來存取一個類型成員。這些運算子包括成員存取 (.)、陣列元素或索引子存取 ([])、index-from-end (^)、範圍 (..)、Null 條件運算子 (?. 和 ?[])，以及方法叫用 (())。其中包括 Null 條件成員存取 (?.)，以及索引子存取 (?[]) 運算子。

. (成員存取)：可存取命名空間或類型的成員
[] (陣列項目或索引子存取)：可存取陣列項目或類型索引子
?. 和 ?[] (Null 條件運算子)：只有在運算元為非 Null 時，才可執行成員或項目存取作業
() (引動流程)：可呼叫存取的方法或叫用委派
^ index-from-end：表示項目位置來自序列結尾
.. (範圍)：指定可用來取得序列項目範圍的索引範圍

成員存取運算式 `.`

您會使用 . 語彙基元來存取命名空間或類型的成員，如下列範例所示：

使用 . 來存取命名空間內的巢狀命名空間，如下列 using 指示詞的範例所示：

using System.Collections.Generic;

使用 . 來形成「限定名稱」以存取命名空間內的類型，如下列程式碼所示：

System.Collections.Generic.IEnumerable<int> numbers = [1, 2, 3];

使用 using 指示詞來使限定名稱的使用為選擇性。

使用 . 來存取類型成員 (靜態及非靜態)，如下列程式碼所示：

List<double> constants =
[
    Math.PI,
    Math.E
];
Console.WriteLine($"{constants.Count} values to show:");
Console.WriteLine(string.Join(", ", constants));
// Output:
// 2 values to show:
// 3.14159265358979, 2.71828182845905

您也可以使用 . 來存取擴充方法。

索引子運算子 []

中括弧 ([]) 通常用於陣列、索引子或指標元素存取。從 C# 12 開始，[] 會將集合運算式括起來。

陣列存取

以下範例將示範如何存取陣列元素：

int[] fib = new int[10];
fib[0] = fib[1] = 1;
for (int i = 2; i < fib.Length; i++)
{
    fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];
}
Console.WriteLine(fib[fib.Length - 1]);  // output: 55

double[,] matrix = new double[2,2];
matrix[0,0] = 1.0;
matrix[0,1] = 2.0;
matrix[1,0] = matrix[1,1] = 3.0;
var determinant = matrix[0,0] * matrix[1,1] - matrix[1,0] * matrix[0,1];
Console.WriteLine(determinant);  // output: -3

如果陣列索引超出陣列的對應維度界限，就會擲回 IndexOutOfRangeException。

如上述範例所示，您也會在宣告陣列類型或將陣列執行個體具現化時使用方括弧。

如需陣列的詳細資訊，請參閱陣列。

索引子存取

下列範例使用 .NETDictionary<TKey,TValue> 類型示範索引子存取：

var dict = new Dictionary<string, double>();
dict["one"] = 1;
dict["pi"] = Math.PI;
Console.WriteLine(dict["one"] + dict["pi"]);  // output: 4.14159265358979

索引子可讓您透過與陣列編製索引類似的方式，為使用者定義型別的執行個體編製索引。與必須是整數的陣列索引不同，索引子參數可以宣告為任何類型。

如需索引子的詳細資訊，請參閱索引子。

[] 的其他用法

如需有關指標元素存取的相關資訊，請參閱指標相關運算子一文的指標元素存取運算子 [] 一節。如需集合運算式的相關資料，請參閱集合表達式一文。

您也可以使用中括弧來指定屬性：

[System.Diagnostics.Conditional("DEBUG")]
void TraceMethod() {}

Null 條件運算子 `?.` 和 `?[]`

Null 條件運算子只有在其運算元評估為非 Null 時，才會將成員存取 (?.)，或項目存取 (?[])、作業套用至該運算元，否則會返回 null。換句話說：

如果 a 評估為 null，則 a?.x或 a?[x] 的結果為 null。
如果 a 評估為非 Null，則 a?.x 或 a?[x] 的結果會分別與 a.x 或 a[x] 的結果相同。

注意

如果 a.x 或 a[x] 擲回例外狀況，a?.x 或 a?[x] 會針對非 Null a 擲回相同的例外狀況。例如，如果 a 是非 Null 陣列執行個體，而且 x 超出的 a 界限，則 a?[x] 會擲回 IndexOutOfRangeException。

Null 條件運算子會執行最少運算。換句話說，如果條件式成員或項目存取作業鏈結中的一個作業傳回 null，則鏈結的其餘部分不會執行。在下列範例中，如果 A 評估為 null，則不會評估 B；如果 A 或 B 評估為 null，則不會評估 C：

A?.B?.Do(C);
A?.B?[C];

如果 A 可能是 Null，但如果 A 不是 Null，則 B 和 C 不會是 Null，您只需要將 Null 條件運算子套用至 A：

A?.B.C();

在上述範例中，如果 A 為 Null，B 不會評估，也不會呼叫 C()。不過，如果鏈結的成員存取中斷，例如，括弧如 (A?.B).C()，則不會發生最短路徑。

下列範例示範 ?. 和 ?[] 運算子的用法：

double SumNumbers(List<double[]> setsOfNumbers, int indexOfSetToSum)
{
    return setsOfNumbers?[indexOfSetToSum]?.Sum() ?? double.NaN;
}

var sum1 = SumNumbers(null, 0);
Console.WriteLine(sum1);  // output: NaN

List<double[]?> numberSets =
[
    [1.0, 2.0, 3.0],
    null
];

var sum2 = SumNumbers(numberSets, 0);
Console.WriteLine(sum2);  // output: 6

var sum3 = SumNumbers(numberSets, 1);
Console.WriteLine(sum3);  // output: NaN

namespace MemberAccessOperators2;

public static class NullConditionalShortCircuiting
{
    public static void Main()
    {
        Person? person = null;
        person?.Name.Write(); // no output: Write() is not called due to short-circuit.
        try
        {
            (person?.Name).Write();
        }
        catch (NullReferenceException)
        {
            Console.WriteLine("NullReferenceException");
        }; // output: NullReferenceException
    }
}

public class Person
{
    public required FullName Name { get; set; }
}

public class FullName
{
    public required string FirstName { get; set; }
    public required string LastName { get; set; }
    public void Write() => Console.WriteLine($"{FirstName} {LastName}");
}

上述兩個範例中的第一個範例也會使用 Null 聯合運算子 ?? 來指定替代運算式，以在 Null 條件運算的結果為 null 時進行評估。

如果 a.x 或 a[x] 屬於不可為 Null 的實值型別 T，a?.x 或 a?[x] 為對應的可為 Null 的實值型別 T?。如果您需要 T 類型的運算式，請將 Null 聯合運算子 ?? 套用至 Null 條件運算式，如下列範例所示：

int GetSumOfFirstTwoOrDefault(int[]? numbers)
{
    if ((numbers?.Length ?? 0) < 2)
    {
        return 0;
    }
    return numbers[0] + numbers[1];
}

Console.WriteLine(GetSumOfFirstTwoOrDefault(null));  // output: 0
Console.WriteLine(GetSumOfFirstTwoOrDefault([]));  // output: 0
Console.WriteLine(GetSumOfFirstTwoOrDefault([3, 4, 5]));  // output: 7

在上述範例中，如果您未使用 ?? 運算子，當 numbers 為 null 時 numbers?.Length < 2 則評估為 false。

注意

?. 運算子會評估其左側運算元不超過一次，保證在驗證為非 Null 之後無法將其變更為 null。

Null 條件成員存取運算子 ?. 也被稱為 Elvis 運算子。

安全執行緒委派引動流程

使用 ?. 運算子來檢查委派是否為非 Null，然後以安全執行緒方式叫用它 (例如當您引發事件時)，如下列程式碼所示：

PropertyChanged?.Invoke(…)

該程式碼相當於下列程式碼：

var handler = this.PropertyChanged;
if (handler != null)
{
    handler(…);
}

上述範例是安全執行緒的方式，可確保只叫用非 Null handler。因為委派執行個體是不可變的，所以沒有任何執行緒可以變更 handler 區域變數所參考的物件。特別是，如果另一個執行緒執行的程式碼會取消 PropertyChanged 訂閱事件，而在 handler 叫用之前 PropertyChanged 變成 null，則 handler 所參考的物件仍不會受到影響。

叫用流程運算式 ()

使用括弧 () 來呼叫方法或叫用委派。

下列範例示範如何呼叫方法 (使用或不使用引數)，以及叫用委派：

Action<int> display = s => Console.WriteLine(s);

List<int> numbers =
[
    10,
    17
];
display(numbers.Count);   // output: 2

numbers.Clear();
display(numbers.Count);   // output: 0

當您使用 new 運算子叫用建構函式時，您也會使用括號。

() 的其他用法

您也可以使用括弧來調整評估運算式中作業的順序。如需詳細資訊，請參閱 C# 運算子。

Cast 運算式 \(其能執行明確類型轉換\) 也會使用括號。

index-from-end 運算子 ^

索引和範圍運算子可以搭配可計算的類型使用。 可計算類型是具有 int 屬性的名為 Count 或 Length 的類型，具有可存取的 get 存取子。集合物件運算式也依賴可計算類型。

^ 運算子表示序列結尾的項目位置。若為長度 length 的序列，則 ^n 指向序列開頭位移 length - n 的項目。例如，^1 指向序列的最後一個項目，則 ^length 指向序列的第一個項目。

int[] xs = [0, 10, 20, 30, 40];
int last = xs[^1];
Console.WriteLine(last);  // output: 40

List<string> lines = ["one", "two", "three", "four"];
string prelast = lines[^2];
Console.WriteLine(prelast);  // output: three

string word = "Twenty";
Index toFirst = ^word.Length;
char first = word[toFirst];
Console.WriteLine(first);  // output: T

如上述範例所示，運算式 ^e 的類型為 System.Index。在運算式 ^e 中，e 的結果必須隱含地轉換成 int。

您也可以使用 ^ 運算子搭配範圍運算子來建立索引範圍。如需詳細資訊，請參閱索引和範圍。

從 C# 13 開始，end 運算子的索引可用於物件初始設定式中。

範圍運算子 `..`

.. 運算子會指定索引範圍的開頭與結尾作為其運算子。左側運算元是範圍的內含開始。右運算元是範圍的排除結尾。任一運算元皆可以是序列開頭或序列結尾的索引，如下列範例所示：

int[] numbers = [0, 10, 20, 30, 40, 50];
int start = 1;
int amountToTake = 3;
int[] subset = numbers[start..(start + amountToTake)];
Display(subset);  // output: 10 20 30

int margin = 1;
int[] inner = numbers[margin..^margin];
Display(inner);  // output: 10 20 30 40

string line = "one two three";
int amountToTakeFromEnd = 5;
Range endIndices = ^amountToTakeFromEnd..^0;
string end = line[endIndices];
Console.WriteLine(end);  // output: three

void Display<T>(IEnumerable<T> xs) => Console.WriteLine(string.Join(" ", xs));

如上述範例所示，運算式 a..b 的類型為 System.Range。在運算式 a..b 中，a 和 b 的結果必須隱含地轉換成 Int32 或 Index。

重要

值為負數時，從 int 隱含地轉換到 Index 會擲回 ArgumentOutOfRangeException。

您可以省略 .. 運算子的任何運算元，以取得開放式範圍：

a.. 相當於 a..^0
..b 相當於 0..b
.. 相當於 0..^0

int[] numbers = [0, 10, 20, 30, 40, 50];
int amountToDrop = numbers.Length / 2;

int[] rightHalf = numbers[amountToDrop..];
Display(rightHalf);  // output: 30 40 50

int[] leftHalf = numbers[..^amountToDrop];
Display(leftHalf);  // output: 0 10 20

int[] all = numbers[..];
Display(all);  // output: 0 10 20 30 40 50

void Display<T>(IEnumerable<T> xs) => Console.WriteLine(string.Join(" ", xs));

下表顯示各種表示集合範圍的方式：

範圍運算子運算式	描述
`..`	集合中所有的值。
`..end`	從開頭到 `end` 排除的值。
`start..`	從 `start` 內含到結尾的值。
`start..end`	從 `start` 內含到 `end` 排除的值。
`^start..`	從 `start` 內含到結束計數的值。
`..^end`	從開始到 `end` 從結尾排除計算的值。
`start..^end`	從 `start` 內含到 `end` 從結尾排除計算的值。
`^start..^end`	從 `start` 內含到 `end` 排除皆從結尾計算的值。

下列範例示範如何使用上表中呈現的所有範圍的效果：

int[] oneThroughTen =
[
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
];

Write(oneThroughTen, ..);
Write(oneThroughTen, ..3);
Write(oneThroughTen, 2..);
Write(oneThroughTen, 3..5);
Write(oneThroughTen, ^2..);
Write(oneThroughTen, ..^3);
Write(oneThroughTen, 3..^4);
Write(oneThroughTen, ^4..^2);

static void Write(int[] values, Range range) =>
    Console.WriteLine($"{range}:\t{string.Join(", ", values[range])}");
// Sample output:
//      0..^0:      1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
//      0..3:       1, 2, 3
//      2..^0:      3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
//      3..5:       4, 5
//      ^2..^0:     9, 10
//      0..^3:      1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
//      3..^4:      4, 5, 6
//      ^4..^2:     7, 8

如需詳細資訊，請參閱索引和範圍。

.. 權杖也會用作集合運算式中的散佈元素。

運算子是否可多載

.、()、^ 和 .. 運算子無法多載。 [] 運算子也會視為不可多載的運算子。請使用索引子以支援使用使用者定義型別編製索引。

C# 語言規格

如需詳細資訊，請參閱 C# 語言規格的下列幾節：

如需有關索引和範圍的詳細資訊，請參閱功能提案注意事項 \(英文\)。

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成員存取運算式 `.`

索引子運算子 []

陣列存取

索引子存取

[] 的其他用法

Null 條件運算子 `?.` 和 `?[]`

安全執行緒委派引動流程

叫用流程運算式 ()

() 的其他用法

index-from-end 運算子 ^

範圍運算子 `..`

運算子是否可多載

C# 語言規格

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更多資源

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成員存取運算子和運算式 - 點運算子、索引子和叫用運算子。

成員存取運算式 .

索引子運算子 []

陣列存取

索引子存取

[] 的其他用法

Null 條件運算子 ?. 和 ?[]

安全執行緒委派引動流程

叫用流程運算式 ()

() 的其他用法

index-from-end 運算子 ^

範圍運算子 ..

運算子是否可多載

C# 語言規格

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成員存取運算式 `.`

Null 條件運算子 `?.` 和 `?[]`

範圍運算子 `..`