【5min+】 这些C#的运算符您都认识吗？

系列介绍

【五分钟的dotnet】是一个利用您的碎片化时间来学习和丰富.net知识的博文系列。它所包含了.net体系中可能会涉及到的方方面面，比如C#的小细节，AspnetCore，微服务中的.net知识等等。 5min+不是超过5分钟的意思，"+"是知识的增加。so，它是让您花费5分钟以下的时间来提升您的知识储备量。

正文

对于“ + ”,“ - ”，“ * ”，“ / ”，“ is ”，“ as ” 等C#的运算符可能大家都再熟悉不过了。但是有时候大家在阅读一些网站上的代码或者开源项目的源码时，会遇到一些奇奇怪怪的运算符，特别当几个少见的运算符连在一起的时候，仿佛有一种 “别人的C#和我的C#怎么不一样” 的感觉。

随着C#的版本更新，它为我们提供了许许多多的语法糖和新运算符方便我们更流畅的来编写代码。当有时候遇到不认识的运算符，所以，本文就整理了一些好玩儿的运算符做成了一个合集。如果碰到了不认识的操作符，也方便在这儿来查找。

先来看一段代码吧：

if (isFlagged)
{
    _bits[propertyIndex / BitsPerInt] |= 1 << (propertyIndex % BitsPerInt);
}
else
{
    _bits[propertyIndex / BitsPerInt] &= ~(1 << (propertyIndex % BitsPerInt));
}
//节选自EF Core 中的结构体 “StateData”

有没有猛的一看感觉已经不认识了的样子?。毕竟对于咱们平时开发应用层面的开发者来说，很多位运算符很少用到，一下碰到了都忘记了什么意思。

各类运算符

补位运算符 ~

~ 运算符通过反转每个位产生其操作数的按位求补：

byte a = 10;   // 二进制 0000 1010
var b = (byte)~a;    // 二进制 1111 0101 。 b的十进制：245

移位运算符 << 和 >>

<< 运算符将其左侧操作数向左移动:

byte a = 10;   // 0000 1010
var b = (byte)a<<2;    // 0010 1000。  b=40

>> 运算符将其左侧操作数向右移动

byte a = 10;   // 0000 1010
var b = (byte)a<<2;    // 0000 0010。  b=2

比如 10 * 2^3 当我们用C#写的时候可能会写： 10 * Math.Pow(2,3) ，而现在可以直接写 10 << 3。

逻辑运算符 ^

当然逻辑运算符还有其它的几个，比如 & 和 | ，这些平时大家用的比较多所以就不多写了。

^ 运算符计算其操作数的位逻辑异或：

byte a = 10;   // 0000 1010
var b = a ^ 0b_0010_1011;    // 0010 0001

所以如果配上咱们C#的复合运算，比如 += ， -=。相应的，上面的符号就可以写成 >>= ，|= , &= , ^= 等。

byte a = 10;
a <<=2;   // 40

索引运算符 ^

没错，还是这个符号。如果在索引器 [] 中使用它，它将充当索引的作用。 ^ 运算符在 C# 8.0 和更高版本中提供，指示序列末尾的元素位置。例如，^1 指向序列的最后一个元素，^length 指向序列的第一个元素。

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

所以当我们需要逆序来访问索引器的时候就不需要写成 : array[array.length - i] 了，直接^i 就可以了。

Null 条件运算符 ?. 和 ?[]

仅当操作数的计算结果为非 null 时，null 条件运算符才会将成员访问 ?. 或元素访问 ?[] 运算应用于其操作数；否则，将返回 null。

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

该操作符相信很多小伙伴早就使用起来了，毕竟可以直接省略掉我们的 if(A==null)，大幅提高了我们的编码流畅度。

范围运算符 ..

这个操作符很好玩，它是最新版本C#中才更新的。 .. 运算符在 C# 8.0 和更高版本中提供，指定索引范围的开头和末尾作为其操作数。

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

它可以结合上面的索引运算符 ^ 一同使用，比如：

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

所以我们就可以不用去for循环然后再来截取原视数组的部分了。

类型测试运算符 is

该关键字其实大家也很熟悉，但是在C# 7之后，它新增了：有模式匹配的类型测试。

object iBoxed = i;
if (iBoxed is int a)
{
    Console.WriteLine(a);
}

在常规的类型测试表达式后面跟上一个变量，则该变量会转换为测试运算后的结果。这样就不需要我们再去做一次判断了。

一说到这里，我突然想到如果以后的C#能够支持这种表达式就好了,虽然只是YY?：

if(cacl() != null)
{
    var result = cacl();
    //use result do something 
}

//如果能更改为这样就好了
if(cacl() result !=null)
{
    //use result do something 
}

Null 合并运算符 ??

该运算符也是非常有用的。如果左操作数的值不为 null，则 null 合并运算符 ?? 返回该值；否则，它会计算右操作数并返回其结果。 如果左操作数的求值结果为非 null，则 ?? 运算符不会对右操作数求值。

int? a = null;
int b = a ?? -1;
Console.WriteLine(b);  // output: -1

这样就避免了我们每次都会去写一个 if(xx = null),从而大大简化我们的代码。 并且它还可以一直推算下去：

a ?? b ?? c

而在C# 8之后，??运算符还提供了合并运算的版本 ??= 。

b = b?? a;
//等同于
b??=a;

所以咱们经常对List判断是否为空，赋予初始值的操作，现在只需要一句话就完成了：

someList ??= new List<int>()).Add(5);

再结合上面的一些操作符来使用:

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

总结

所以现在咱们再来看一些感觉奇怪的符号就觉得自然得多了，这些运算符不知道帮助咱们省略掉了多少的if- else。

本文只是选取了一些不常见的运算符来介绍，而常见的 " | "、“ & ” ，“ ?. ” 等运算符相信大家用的也比较多了，所以就不再提及。 还有就是关于指针的一些操作符，比如: " -> " ， “ * ”等也没有涉及。

当然，如果您用的是最新的C#版本，你可以使用所有的这些简写运算符，如果您使用的是以往的版本，请确保该运算符被支持哟。

本篇文章也不属于什么技术分享。不过有时候这些基础的东西往往会对咱们编码提供很大的便利性。