C＃ - 稳定的，有界的数组

Question

我正在将用Pascal编写的游戏（以16位编译）移植到C＃（因此它将在比XP更新的机器上运行）。根据我收集的内容，在Pascal中，可以通过以下语法在单元/程序的类型部分中键入define：

type
    BaseArrayPtr = ^BaseArray;
    BaseArray = array [1 .. 5, 1 .. 5] of Integer;

    SubArray = array [0 .. 3] of BaseArray;

我还认为，不幸的是，在C＃中输入define是不可能的。但是，我正在尝试解决方法。到目前为止，这就是我所拥有的：

BoundedArray.cs：

using System;
using System.Collections;

namespace test
{
    abstract class BoundedArray<T>
    {
        public BoundedArray()
        {
            m_data = null;
        }

        public T this[params int[] index]
        {
            get
            {
                if (index.Length != m_data.Rank)
                    throw new IndexOutOfRangeException();

                return (T) m_data.GetValue(index);
            }
            set
            {
                if (index.Length != m_data.Rank)
                    throw new IndexOutOfRangeException();

                m_data.SetValue(value, index);
            }
        }

        protected void SetAttributes(int[] lowerBounds, int[] lengths)
        {
            if (lengths.Length != lowerBounds.Length)
                throw new ArgumentException();

            m_lowerBounds = lowerBounds;
            m_lengths = lengths;

            m_data = Array.CreateInstance(typeof(T), m_lengths, m_lowerBounds);
            m_data.Initialize(); // Should (but doesn't) initialize every element in m_data
        }

        Array m_data;
        int[] m_lengths;
        int[] m_lowerBounds;
    }
}

test.cs中：

using System;

namespace test
{
    class Program
    {
        public static int[] ints(params int[] values)
        {
            return values;
        }

        class BaseArray : BoundedArray<int>
        {
            public BaseArray()
            {
                SetAttributes(ints(2, 2), ints(1, 2));
            }
        }

        class SubArray : BoundedArray<BaseArray>
        {
            public SubArray()
            {
                SetAttributes(ints(4), ints(2));
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            SubArray subArray = new SubArray();

            Console.Read();
        }
    }
}

我已检查baseArray，默认值m_data为零，因为它们是int s。但是，在subArray中，m_data的默认值为null - BaseArray中数组内的subArray实例由于某种原因尚未初始化。如何运行默认构造函数？

编辑：目前真正的问题是为什么m_data.Initialize();方法中SetAttributes没有初始化m_data中的所有元素？ The documentation on MSDN似乎表明它应该......

编辑： 所以我认为问题在于System.Array.Initialize仅适用于价值类型。由于类是C＃中的引用类型，System.Array.Initialize不执行任何操作。所以我必须找到一种方法来初始化一个可变维度，长度和下限的引用类型数组。

Answer 1

你有一个单维数组SubArray，它包含BaseArray个对象，这些对象是二维的整数数组。代替Pascal type，您可以定义一个自定义C＃类，它将覆盖indexer operator以提供完全相同的行为。

<强> EDITED 所以，在Pascal你有这个：

type
    BaseArrayPtr = ^BaseArray;
    BaseArray = array [1 .. 5, 1 .. 5] of Integer;

    SubArray = array [0 .. 3] of BaseArray;

也许我误解了这个问题，但在C＃中，下面的内容并不完全相同？

public class BaseArray
{
    int[,] m_array = new int[5, 5];

    static void CheckBounds(int x, int y)
    {
        if (x < 1 || x > 5 || y < 1 || y > 5)
            throw new IndexOutOfRangeException();
    }

    public int this[int x, int y]
    {
        get 
        {
            CheckBounds(x, y);
            return m_array[x-1, y-1]; 
        }
        set 
        {
            CheckBounds(x, y);
            m_array[x-1, y-1] = value; 
        }
    }
}

public class SubArray
{
    BaseArray[] m_array = new BaseArray[4];

    public BaseArray this[int x]
    {
        get { return m_array[x]; }
        set { m_array[x] = value; }
    }
}

Answer 2

我做了一些更改，当您想要创建SubArray的实例时，您应该将BaseArray作为要初始化的数据源传递。

据我了解，您要将值从BaseArray设置为SubArray。

这是我的工作：

<强> BoundedArray.cs

 abstract class BoundedArray<T>
{
    public BoundedArray()
    {
        m_data = null;
    }

    public int[] Lengths;
    public int[] LowerBounds;

    public void CreateInstance()
    {
        if (Lengths.Length != LowerBounds.Length)
            throw new Exception("Incorrect number of lengths or lower bounds.");

        m_data = Array.CreateInstance(typeof(T), Lengths, LowerBounds);
    }
    public void CreateInstance(Array source)
    {
        if (Lengths.Length != LowerBounds.Length)
            throw new Exception("Incorrect number of lengths or lower bounds.");

        m_data = Array.CreateInstance(typeof(T), Lengths, LowerBounds);

        /************************************************************************/
        /*    Now you should find the value of BaseArray and set it to m_data                                                                     */
        /************************************************************************/


    }
    public T this[params int[] index]
    {
        get
        {
            if (index.Length != m_data.Rank)
                throw new IndexOutOfRangeException();

            return (T)m_data.GetValue(index);
        }
        set
        {
            if (index.Length != m_data.Rank)
                throw new IndexOutOfRangeException();

            m_data.SetValue(value, index);
        }
    }
    public Array GetData()
    {
        return m_data;
    }
    Array m_data;
}

<强> test.cs中

class Program
{
    public static int[] ints(params int[] values)
    {
        return values;
    }

    class BaseArray : BoundedArray<int>
    {
        public BaseArray()
        {
            Lengths = ints(1, 2);
            LowerBounds = ints(2, 2);

            CreateInstance();
        }
    }

    class SubArray : BoundedArray<BaseArray>
    {
        public SubArray(BaseArray arr)
        {
            Lengths = ints(2);
            LowerBounds = ints(4);

            CreateInstance(arr.GetData());
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        BaseArray baseArray = new BaseArray();
        SubArray subArray = new SubArray(baseArray);

        Console.Read();
    }
}

Answer 3

我已经回答了一次我自己的问题，但我想出了一个更多更好地实现了我的答案。

以下是此解决方案的内容：

1. SetAttributes必须在基于BoundedArray
的类的默认构造函数中运行一次
2. 在SetAttributes期间，我收集了当前BoundedArray子类中所有索引的锯齿状二维数组
3. 我通过调用Activator.CreateInstance并为每个索引分配一个
来创建模板类型的实例

其他注意事项：

• 现在设置属性需要一个int[] s的可变长度数组，而不是两个int[] s。以前，它采取了下限和长度，但我意识到只需要使用int[] s更低的上限，然后使用LINQ查询来检查是否有任何不是't pair
• 我创建了一个名为IntArray的静态类，SetAttributes和 test.cs
广泛使用
• 我试图尽可能多地抛出有用的错误，因为我可能最终会使用这段代码
• 我觉得Combinations(int[][] list1, int[] list2)可能是找到解决方案最大改进的地方。我愿意接受有关如何改进所有代码的建议

所以，不用多说，我的完整解决方案：

<强> BoundedArray.cs

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

namespace test
{
    static class IntArray
    {
        public static int[] FromValues(params int[] values)
        {
            return values;
        }

        public static int[] Sequence(int from, int length)
        {
            if (from < 0 || length < 1)
                throw new ArgumentException();

            return Enumerable.Range(from, length).ToArray();
        }

        public static int[][] Combinations(int[] list1, int[] list2)
        {
            return Combinations(list1.Select(i => new int[] { i }).ToArray(), list2);
        }

        public static int[][] Combinations(int[][] list1, int[] list2)
        {
            List<List<int>> result = new List<List<int>>();

            for (int i = 0; i < list1.Length; i++)
            {
                for (int j = 0; j < list2.Length; j++)
                    result.Add(((int[]) list1.GetValue(i)).Concat(new int[] { list2[j] }).ToList());
            }

            return result.Select(i => i.ToArray()).ToArray();
        }
    }

    abstract class BoundedArray<T>
    {
        public BoundedArray()
        {
            m_data = null;
        }

        public Array Value
        {
            get { return m_data; }
        }

        public T this[params int[] index]
        {
            get
            {
                if (index.Length != m_data.Rank)
                    throw new IndexOutOfRangeException();

                return (T) m_data.GetValue(index);
            }
            set
            {
                if (index.Length != m_data.Rank)
                    throw new IndexOutOfRangeException();

                m_data.SetValue(value, index);
            }
        }

        protected void SetAttributes(params int[][] values)
        {
            // Make sure all of the values are pairs
            if (values.Where(i => i.Length != 2).ToArray().Length > 0)
                throw new ArgumentException("Input arrays must be of length 2.");

            int[] lowerBounds = values.Select(i => i[0]).ToArray();
            int[] lengths = values.Select(i => i[1] - i[0] + 1).ToArray();

            m_data = Array.CreateInstance(typeof(T), lengths, lowerBounds);

            int[][] indices = (lowerBounds.Length != 1) ?
                IntArray.Combinations(IntArray.Sequence(lowerBounds[0], lengths[0]), IntArray.Sequence(lowerBounds[1], lengths[1]))
                : IntArray.Sequence(lowerBounds[0], lengths[0]).Select(i => new int[] { i }).ToArray();

            for (int i = 2; i < lowerBounds.Length; i++)
                indices = IntArray.Combinations(indices, IntArray.Sequence(lowerBounds[i], lengths[i]));

            for (int i = 0; i < indices.Length; i++)
                m_data.SetValue(Activator.CreateInstance(typeof(T)), indices[i]);
        }

        Array m_data;
    }
}

<强> test.cs中

using System;

namespace test
{
    class Program
    {
        // *** Examples of what you can do with BoundedArray ***

        // Multi-dimensional, bounded base array
        class BaseArray : BoundedArray<int>
        {
            public BaseArray()
            {
                SetAttributes(IntArray.FromValues(2, 3), IntArray.FromValues(2, 4));
            }
        }

        // One-dimensional, bounded subclass array
        class SubArray : BoundedArray<BaseArray>
        {
            public SubArray()
            {
                SetAttributes(IntArray.FromValues(4, 6));
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            // Initializations used for testing purposes
            BaseArray baseArray = new BaseArray();
            SubArray subArray = new SubArray();

            // Example of assignment
            baseArray[3, 4] = 3;
            subArray[4][2, 3] = 4;

            subArray[4][2] = 3; // Weakness: compiles, but causes IndexOutOfRangeException

            Console.Read();
        }
    }
}

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