認識 Indexer

1. 關於 collection 的幾句話

到目前為止我們都在用陣列——這是存放同型別多個元素最簡單的方式。但 C# 其實有超多更方便、更強大的 collection，可以解決各種需求。

Collection 就是可以存一堆其他物件的物件。跟陣列不一樣，collection 通常可以動態改變大小，還有很多方便的資料操作方法，針對不同情境也有最佳化。

主要的 collection 類型（快速瀏覽）：

List<T> —— 動態陣列，可以自動增減長度：

List<string> names = new List<string>();
names.Add("阿列克斯");
names.Add("瑪莉亞");
Console.WriteLine(names[0]); // 阿列克斯
Console.WriteLine(names.Count); // 2

Dictionary<TKey, TValue> —— "key-value" 配對的 collection，每個 key 對應一個 value：

Dictionary<string, int> ages = new Dictionary<string, int>();
ages["阿列克斯"] = 25;
ages["瑪莉亞"] = 30;
Console.WriteLine(ages["阿列克斯"]); // 25

注意：上面例子我們用中括號 [] 來存取 collection 的元素——就跟陣列一樣！這就是 indexer 的功勞，今天我們就要聊這個。

這只是 collection 的初步認識——詳細的功能、差異和應用我們之後會再深入。現在你只要知道，collection 可以用中括號存取元素，這不是魔法，是語言的特殊機制。

2. Indexer

一般的 C# 物件都是用屬性和方法來操作。但如果你的物件本身就是個 mini-collection 呢？比如：

• 你寫了一個 Week class，要根據數字回傳星期幾的名字：week[0] → "星期一"。
• 或是 Library class，可以用編號找書：library[3] → "向斯萬之路"。

這樣用起來是不是超直覺？每次都寫 library.GetBookByIndex(3) 太囉嗦了，大家都想像用陣列一樣存取！

這時候 indexer 就派上用場啦。

indexer 外觀看起來像屬性，但沒有名字，參數寫在中括號裡。就像你平常寫 .Name，但這裡是 [i]。

3. 有 indexer 的簡單 collection

來做個小 class，存你最愛的顏色。用字串陣列來存。如果沒有 indexer，就得寫個 GetColor(int i) 方法。但有 indexer 就很帥：

using System;

public class FavoriteColors
{
   // 私有欄位存顏色
   private string[] colors = new string[5];

   // Indexer:
   public string this[int index]
   {
       get
       {
           // 陣列邊界檢查（封裝！）
           if (index < 0 || index >= colors.Length)
               throw new IndexOutOfRangeException("顏色索引錯誤！");

           return colors[index];
       }
       set
       {
           if (index < 0 || index >= colors.Length)
               throw new IndexOutOfRangeException("顏色索引錯誤！");

           colors[index] = value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(value));
       }
   }
}

class Program
{
   static void Main()
   {
       FavoriteColors favorites = new FavoriteColors();

       favorites[0] = "綠色";
       favorites[1] = "藍色";
       favorites[2] = "紅色";
       favorites[10] = "紫色"; // 會丟出例外！

       Console.WriteLine(favorites[1]); // 藍色
   }
}

這裡發生了什麼？

• 我們做了一個私有陣列，外部不能直接亂動。
• indexer 寫成 public string this[int index]，this 表示這是物件本身的 indexer。
• 在 get 和 set 裡做邊界檢查，不讓你越界或寫 null。
• 最後就可以像陣列一樣用 favorites[0] 存取。

4. Indexer 語法細節

語法跟屬性很像，但名字（像 Age）換成 this 加參數：

// Indexer 的簽名（通用範本）
[修飾詞] 回傳型別 this[索引型別 索引名稱]
{
   get { ... }
   set { ... }
}

範例：經典寫法

public class MyCollection
{
   private int[] data = new int[10];

   // 可讀寫的 indexer
   public int this[int index]
   {
       get { return data[index]; }
       set { data[index] = value; }
   }
}

Indexer 不只可以用 int

重點：indexer 不一定只能用 int。你可以用任何型別（只要 key 有意義）：

public string this[string colorName]
{
   get { /* ... */ }
   set { /* ... */ }
}

比如電話簿 class，直接用名字查：

public class PhoneBook
{
   private Dictionary<string, int> entries = new Dictionary<string, int>();

   public int this[string name]
   {
       get
       {
           if (entries.ContainsKey(name))
               return entries[name];
           return null;
       }
       set
       {
           entries[name] = value;
       }
   }
}

關於 collection 跟 Dictionary<string, string> 怎麼運作，我之後會再講 :P

5. 實戰範例：文字裡的單字計數器

繼續進化我們的小程式。假設現在有個 class，可以計算每個單字在文字中出現幾次。很方便的是，使用者可以直接用中括號查單字出現次數：

using System.Collections.Generic;

public class WordCounter
{
   private Dictionary<string, int> counter = new Dictionary<string, int>();

   // 用字串（單字）當 indexer
   public int this[string word]
   {
       get
       {
           if (counter.ContainsKey(word))
               return counter[word];
           return 0; // 沒這個單字就回傳 0。
       }
       set
       {
           counter[word] = value;
       }
   }

   // 從字串加進單字計數
   public void AddWords(string text)
   {
       foreach (var word in text.Split(' ', System.StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries))
       {
           if (counter.ContainsKey(word))
               counter[word]++;
           else
               counter[word] = 1;
       }
   }
}

// 在 Main:
var wc = new WordCounter();
wc.AddWords("媽媽 洗 桌子 洗 媽媽 爸爸");
Console.WriteLine($"'媽媽' 出現 {wc["媽媽"]} 次");
Console.WriteLine($"'桌子' 出現 {wc["桌子"]} 次");
Console.WriteLine($"'貓' 出現 {wc["貓"]} 次"); // 0

這有什麼實用價值？ 這種寫法常用來做自訂 collection、記憶體庫、mapping（像 dictionary 跟 index），甚至自製 DSL（C# 裡的小語言）。

6. 限制與細節

indexer 很強大，但還是有幾個規則跟小陷阱（哪有那麼完美 XD）。

indexer 沒有名字

跟屬性不一樣，indexer 沒有名字，只有 this[參數型別] 這種簽名。如果你寫 public int MyIndexer[int i]，編譯器會傻眼。只能用 this。

不能有 static indexer

indexer 只能用在 class 實體，不能用在 static 成員。也就是說不能宣告 static int this[int i]，因為 this 只指向物件本身。

可以用不同型別/參數數量 overload

你可以在同一個 class 裡寫多個 indexer，只要參數型別或數量不同。例如：

public string this[int i] { get { ... } set { ... } }
public string this[string key] { get { ... } set { ... } }

這是合法的，編譯器不會搞混——如果參數重複才會報錯。

一定要有 get 或 set

indexer 一定要有 get 或 set。如果只想讀，就拿掉 set，只想寫就拿掉 get。通常兩個都會寫。

7. 實用價值與為什麼要學這個

• indexer 在 資料 collection 裡超常用。很多 .NET class 都有：像 List<T>、Dictionary<TKey,TValue>。你寫 list[2] 就是在用 indexer！
• indexer 可以隱藏內部實作（封裝！），但給你一個直覺又熟悉的介面。用你 class 的人不用管你怎麼存資料，只要用 [index] 就好。
• 你的 code 會變得簡潔又好懂——面試官（還有未來同事）都會很愛這種寫法。

屬性 vs Indexer：比較

8. 常見錯誤與小建議

錯誤 1： 想寫 static indexer。
不行啦——this[...] 只能用在物件上。

錯誤 2： 忘記檢查 index。
如果 get 或 set 沒檢查邊界，程式可能直接爆掉。

錯誤 3： 參數型別搞混。
如果寫兩個參數一樣的 indexer，編譯器會報錯。

錯誤 4： 忘了寫 get 或 set。
如果要能讀又能寫，兩個都要有。

建議： 如果你的 class 包裝陣列——直接把存取都丟給 indexer。這樣又快又直覺。

9. 為什麼要學這個

indexer 讓物件的介面變得簡單、好懂又好用。你可以隱藏內部實作，但給開發者一個超方便的資料存取方式。

內建的 collection 就是這樣做的：string、List<T>、Dictionary<TKey, TValue>、Span<T> 等等。你寫 array[2] 或 text[0]，其實就是在用 indexer。

最重要的是——你現在也能寫出 自己的 class，像這些 collection 一樣靈活又簡潔。這就是專業又好讀的 code 的第一步啦！

2

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建立一個可以用星期幾作為索引的「Week」類別

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