Question

假设我有一个这样的课程：

public class Fraction
{
   int numerator;
   int denominator;

   public Fraction(int n, int d)
   {
      // set the member variables
   }

   // And then a bunch of other methods
}

我想以一种很好的方式初始化它们的数组，这篇文章是一个很容易出错或语法上很麻烦的方法列表。

当然数组构造函数会很好，但是没有这样的东西：

public Fraction[](params int[] numbers)

所以我被迫使用像

这样的方法

public static Fraction[] CreateArray(params int[] numbers)
{
    // Make an array and pull pairs of numbers for constructor calls
}

这是相对笨重的，但我没有看到解决方法。

这两种形式都容易出错，因为用户可能错误地传递了奇数个参数，可能是因为他/她跳过了一个值，这会让这个函数不知所措地想知道用户究竟想要什么。它可能会抛出异常，但用户需要尝试/ catch。如果可能的话，我宁愿不对用户施加压力。所以让我们强制执行配对。

public static Fraction[] CreateArray(params int[2][] pairs)

但你不能以一种很好的方式调用这个CreateArray，比如

Fraction.CreateArray({0,1}, {1,2}, {1,3}, {1,7}, {1,42});

你甚至无法做到

public static Fraction[] CreateArray(int[2][] pairs)
// Then later...
int[2][] = {{0,1}, {1,2}, {1,3}, {1,7}, {1,42}};
Fraction.CreateArray(numDenArray);

请注意，这在C ++中可以正常工作（我很确定）。

你被迫做以下其中一项，这是令人憎恶的。语法很糟糕，当所有元素具有相同的长度时，使用锯齿状数组似乎很尴尬。

int[2][] fracArray = {new int[2]{0,1}, /*etc*/);
Fraction.CreateArray(fracArray);
// OR
Fraction.CreateArray(new int[2]{0,1}, /*etc*/);

类似地，Python样式的元组是非法的，C＃版本是icky：

Fraction.CreateArray(new Tuple<int,int>(0,1), /*etc*/);

纯2D阵列的使用可能采用以下形式，但这是非法的，我确信没有合法的方式来表达它：

public static Fraction[] CreateArray(int[2,] twoByXArray)
// Then later...
Fraction[] fracArray = 
    Fraction.CreateArray(new int[2,4]{{0,1}, {1,2}, {1,3}, {1,6}});

这不会强制配对：

public static Fraction[] CreateArray(int[,] twoByXArray)

好的，怎么样

public static Fraction[] CreateArray(int[] numerators, int[] denominators)

但是这两个数组可能有不同的长度。 C ++允许

public static Fraction[] CreateArray<int N>(int[N] numerators, int[N] denominators)

但是，这不是C ++，不是吗？

这种事情是非法的：

public static implicit operator Fraction[](params int[2][] pairs)

并且无论如何都是行不通的，因为语法可恶：

Fraction[] fracArray = new Fraction[](new int[2]{0,1}, /*etc*/ );

这可能不错：

public static implicit operator Fraction(string s)
{
    // Parse the string into numerator and denominator with
    // delimiter '/'
}

然后你可以做

string[] fracStrings = new string[] {"0/1", /*etc*/};
Fraction[] fracArray = new Fraction[fracStrings.Length];
int index = 0;
foreach (string fracString in fracStrings) {
    fracArray[index] = fracStrings[index];
}

我不喜欢这种方法有五个原因。一，隐式转换不可避免地实例化一个新对象，但我们已经有一个非常好的对象，即我们试图初始化的对象。二，阅读可能令人困惑。三，它迫使你明确地做我想要封装的东西。四，它为格式错误留下了空间。五，它涉及一次性解析字符串文字，这更像是一个实用的笑话，而不是良好的编程风格。

以下还需要浪费实例化：

var fracArray = Array.ConvertAll(numDenArray, item => (Fraction)item);

以下对属性的使用具有相同的问题，除非您使用那些可怕的锯齿状数组：

public int[2] pair {
    set {
        numerator = value[0];
        denominator = value[1];
    }
}
// Then later...
var fracStrings = new int[2,4] {{0,1}, /*etc*/};
var fracArray = new Fraction[fracStrings.Length];
int index = 0;
foreach (int[2,] fracString in fracStrings) {
    fracArray[index].pair = fracStrings[index];
}

此变体不强制配对：

foreach (int[,] fracString in fracStrings) {
    fracArray[index].pair = fracStrings[index];
}

同样，这种方法无论如何都很重要。

这些是我知道如何推导出来的所有想法。有一个很好的解决方案吗？

Answer 1

我想不出优雅，同时也是内存高效的阵列解决方案。

但是使用C＃6 collection initializer功能的列表（和类似）有一个优雅的解决方案：

public static class Extensions
{
    public static void Add(this ICollection<Fraction> target, int numerator, int denominator)
    {
        target.Add(new Fraction(numerator, denominator));
    }
}

使用该扩展方法，您可以轻松初始化Fraction列表，例如：

var list = new List<Fraction> { { 0, 1 }, { 1, 2 }, { 1, 3 }, { 1, 7 }, { 1, 42 } };

当然，虽然没有内存效率，但您可以使用它来初始化Fraction数组：

var array = new List<Fraction> { { 0, 1 }, { 1, 2 }, { 1, 3 }, { 1, 7 }, { 1, 42 } }.ToArray();

甚至通过使用隐式数组转换运算符声明列表派生类来使其更简洁：

public class FractionList : List<Fraction>
{
    public static implicit operator Fraction[](FractionList x) => x?.ToArray();
}

然后使用

Fraction[] array = new FractionList { { 0, 1 }, { 1, 2 }, { 1, 3 }, { 1, 7 }, { 1, 42 } };

Answer 2

您可以使用流畅的界面创建分数数组构建器。它会导致像

这样的东西

public class FractionArrayBuilder
{
  private readonly List<Fraction> _fractions = new List<Fraction>();

  public FractionArrayBuilder Add(int n, int d)
  {
    _fractions.Add(new Fraction(n, d));
    return this;
  }

  public Fraction[] Build()
  {
    return _fractions.ToArray();
  }
}

可以使用

调用

var fractionArray = new FractionArrayBuilder()
  .Add(1,2)
  .Add(3,4)
  .Add(3,1)
  .Build();

这是一个易于理解的陈述。

我做了一个fiddle来演示。

Answer 3

我能为您的特定示例考虑的最简洁的方法是为Fraction类编写一个隐式运算符：

public sealed class Fraction
{
    public Fraction(int n, int d)
    {
        Numerator   = n;
        Deniminator = d;
    }

    public int Numerator   { get; }
    public int Deniminator { get; }

    public static implicit operator Fraction(int[] data)
    {
        return new Fraction(data[0], data[1]);
    }
}

然后你可以像这样初始化它：

var fractions = new Fraction[]
{
    new [] {1, 2},
    new [] {3, 4},
    new [] {5, 6}
};

不幸的是，你仍然需要每行new []，所以我认为这不会比正常的数组初始化语法获得更多的收益：

var fractions = new []
{
    new Fraction(1, 2),
    new Fraction(3, 4),
    new Fraction(5, 6)
};

我想你可以用一个简短的名字写一个“本地”Func<>来简化初始化：

Func<int, int, Fraction> f = (x, y) => new Fraction(x, y);

var fractions = new []
{
    f(1, 2),
    f(3, 4),
    f(5, 6)
};

缺点是你需要在你想要初始化数组的地方添加额外的行（初始化Func<>） - 或者在类中使用私有静态方法 - 但是那个方法将是在整个班级的范围内，如果它有一个单字母的名称，这是不理想的。

然而，这种方法的优点是它非常灵活。

我玩弄了调用内联函数_的想法，但我真的不确定...

Func<int, int, Fraction> _ = (x, y) => new Fraction(x, y);

var fractions = new []
{
    _(1, 2),
    _(3, 4),
    _(5, 6)
};

在C＃中优化初始化类实例数组

3 个答案: