推荐在 JavaScript 稀疏数组和 C#（稀疏）数组之间映射的方法？

Question

我正在尝试将 JavaScript 稀疏数组映射到 C# 表示。

推荐的方法是什么？

它正在考虑使用包含原始数组中的值的原始列表的字典。

还有其他想法吗？

谢谢！

Answer 1

注意

针对这种情况，我提出了两个 .NET 解决方案。因为这两种解决方案都需要相同的 JavaScript 代码，所以我在这个答案中只包含了这两种解决方案的 JavaScript 代码。

现在开始回答...

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编辑说明：对于起初没有完全理解您的问题，我深表歉意。我以前从未听说过“稀疏数组”这个词，所以我不得不查一下，找到了教科书definition from Wikipedia，这与你所描述的不太一样，而且就我在其他地方看到的用法而言, 好像不是你描述的那样。但是，以这种方式使用它确实有意义。

更多地考虑这种情况促使我想出了一个解决方案。正如您所提到的，C#（以及一般的.NET）除了null之外没有undefined的概念。

据我了解，您希望能够在数组中表示三种不同的事物：

• 数组元素的有效值
• 数组元素的空值
• “未定义”数组元素的概念

正如您所指出的，除了null，C# 没有“未定义”的概念。对于 .NET，undefined 将与 null 相同，并且可能应该保持这种方式。但是由于您显然需要一种方法来表示这一点（我假设一些奇怪的业务规则），我试图提出一个可行的实现。我强烈建议不要这样做！

JavaScript 方面

第一个挑战是在 JavaScript 中序列化数组的行为。将数组转换为 JSON 格式时，数组中的undefined 元素会自动转换为null。如果你打电话给JSON.stringify(...)，就会发生这种情况：

var array = [73,42,undefined,null,23];
var json = JSON.stringify(array);
if(json === "[73,42,null,null,23]")
    alert('I am always true!');

上面的例子显示数组中未定义的元素被序列化为“null”。如果您确实需要存储未定义的，则必须编写一个转换方法，该方法将手动序列化数组以具有未定义的元素。理想的解决方案会产生这个 JSON：

"[73,42,undefined,null,23]"

但是这不起作用。 .NET JavaScriptSerializer 或 JSON.parse(...) 都无法解析此字符串（尽管 JavaScript 的 eval(...) 方法将工作）。我们需要的是一种表示“undefined”的方法，它将使用标准 JSON 方法进行序列化，并且可以被 .NET 的JavaScriptSerializer 理解。这样做的诀窍是想出一个实际的对象来表示未定义。为了表示这一点，我使用了这个 JSON 字符串：

"{undefined:null}"

一个对象，其唯一属性称为“未定义”，其值为null。这很可能不会存在于 JavaScript 代码中的任何对象中，所以我使用它，因为我认为它是一个足够“独特”的标志来表示我们不存在的“未定义”数组元素。

要像这样序列化 JSON，您需要提供一个替换器来完成这项工作，因此您可以这样做：

var arr = [73,42,undefined,null,23];
var json = JSON.stringify(arr, function(key, value) {
    jsonArray = value;
    if(value instanceof Array) {    
        var jsonArray = "[";
        for(var i = 0; i < value.length; i++) {
            var val = value[i];
            if(typeof val === "undefined") {
                jsonArray += "{undefined:null}";
            } else {
                jsonArray += JSON.stringify(value[i]);
            }
            if(i < value.length - 1) {
                jsonArray += ",";
            }
        }
        jsonArray += "]";
        if(key != null && key != "") {
            return key + ":" + jsonArray;
        } else {
            return jsonArray;
        }
    }
    
    if(key != null && key != "") {
        return key + ":" + JSON.stringify(jsonArray);
    } else {
        return JSON.stringify(jsonArray);
    }
});

这将为您提供如下所示的 JSON 字符串：

"[73,42,{undefined:null},null,23]"

这样做的缺点是，一旦反序列化，undefined 数组元素就不再是undefined，而是另一个对象。这意味着您的解析器将不得不专门处理这个问题。确保不要尝试在任何不知道完全组成的“未定义”对象的 JSON 解析器中使用它。下一步是在 C# 中处理它。

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C# 方面

这里的挑战是如何表示未定义的值。下面的解决方案选择将未定义的索引视为数组中的“不存在”。我的其他解决方案为结构创建了一个类似于 Nullable<T> 包装器的包装器。

创建一个SparseArray<T> 字典包装器

我创建了一个SparseArray<T> 类，它可以像.NET 中的普通数组一样使用。这个类和普通数组的区别在于，当你访问一个未定义的数组元素时，它会抛出一个自定义的IndexNotFoundException。您可以通过调用SparseArray<T>.ContainsIndex(index) 来检查它是否具有该索引来检查元素是否已定义，从而避免引发此异常。

正如您在问题中提到的那样，它在内部使用字典。初始化它时，构造函数首先获取 JSON 字符串并通过 JavaScriptSerializer 运行它。

然后它获取反序列化的数组并开始将每个数组元素添加到其_Array 字典中。当它添加元素时，它会查找我们在 JavaScript 中定义的 {undefined:null} 对象，当我们对其进行“字符串化”时（不确定这是否是正确的过去时...）。如果它看到这个对象，则跳过索引。当找到未定义的值时，数组的长度会增加，但是会跳过它们的索引。

由于类的代码比较长，我先放个用法示例：

string json = "[4,5,null,62,{undefined:null},1,68,null, 3]";
SparseArray<int?> arr = new SparseArray<int?>(json);

在for { } 循环中，您需要在访问数组之前检查数组是否包含每个索引。在foreach { } 循环中，枚举器只保存定义的值，因此您无需担心undefined 值的出现。

这是我的SparseArray<T> 课程的代码：

[DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
public class SparseArray<T>: IList<T>
{
    Dictionary<int, T> _Array = new Dictionary<int, T>();
    int _Length = 0;

    public SparseArray(string jsonArray)
    {
        var jss = new JavaScriptSerializer();
        var objs = jss.Deserialize<object[]>(jsonArray);
        
        for (int i = 0; i < objs.Length; i++)
        {
            if (objs[i] is Dictionary<string, object>)
            {
                // If the undefined object {undefined:null} is found, don't add the element
                var undefined = (Dictionary<string, object>)objs[i];
                if (undefined.ContainsKey("undefined") && undefined["undefined"] == null)
                {
                    _Length++;
                    continue;
                }
            }
            T val;
            // The object being must be serializable by the JavaScriptSerializer
            // Or at the very least, be convertible from one type to another
            // by implementing IConvertible.
            try
            {
                val = (T)objs[i];
            }
            catch (InvalidCastException)
            {
                val = (T)Convert.ChangeType(objs[i], typeof(T));
            }

            _Array.Add(_Length, val);
            _Length++;
        }
    }

    public SparseArray(int length)
    {
        // Initializes the array so it behaves the same way as a standard array when initialized.
        for (int i = 0; i < length; i++)
        {
            _Array.Add(i, default(T));
        }
        _Length = length;
    }

    public bool ContainsIndex(int index)
    {
        return _Array.ContainsKey(index);
    }


    #region IList<T> Members

    public int IndexOf(T item)
    {
        foreach (KeyValuePair<int, T> pair in _Array)
        {
            if (pair.Value.Equals(item))
                return pair.Key;
        }
        return -1;
    }

    public T this[int index]
    {
        get {
            if (_Array.ContainsKey(index))
                return _Array[index];
            else
                throw new IndexNotFoundException(index);
        }
        set { _Array[index] = value; }
    }              

    public void Insert(int index, T item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    public void RemoveAt(int index)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    #endregion

    #region ICollection<T> Members

    public void Add(T item)
    {
        _Array.Add(_Length, item);
        _Length++;
    }

    public void Clear()
    {
        _Array.Clear();
        _Length = 0;
    }

    public bool Contains(T item)
    {
        return _Array.ContainsValue(item);
    }        

    public int Count
    {
        get { return _Length; }
    }

    public bool IsReadOnly
    {
        get { return false; }
    }

    public bool Remove(T item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    public void CopyTo(T[] array, int arrayIndex)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    #endregion

    #region IEnumerable<T> Members

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        return _Array.Values.GetEnumerator();
    }

    #endregion

    #region IEnumerable Members

    System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return _Array.Values.GetEnumerator();
    }

    #endregion
}

以及使用这个类需要的异常：

public class IndexNotFoundException:Exception
{
    public IndexNotFoundException() { }
    public IndexNotFoundException(int index) 
          : base(string.Format("Array is undefined at position [{0}]", index)) 
    { 
    }
}

Answer 2

注意

针对这种情况，我提出了两个 .NET 解决方案。我将它们保存在单独的答案中，以便可以根据哪个解决方案更有利对它们进行投票，以便作者可以选择最有利的解决方案作为“接受的答案”。因为这两种解决方案都需要相同的 JavaScript 代码，所以我在另一个答案中只包含了这两种解决方案的 JavaScript 代码。如果此答案被标记为已接受，我将在此答案中包含我的 JavaScript 解决方案，以便它包含在页面上逻辑上首先出现的答案中。

现在开始回答...

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首先，我想重复我在其他解决方案中提到的内容，因为重要的是要提及：

正如您所指出的，除了null，C# 没有“未定义”的概念。对于 .NET，undefined 将与 null 相同，并且可能应该保持这种方式。但是由于您显然需要一种方法来表示这一点（我假设一些奇怪的业务规则），我试图提出一个可行的实现。我强烈建议不要这样做！

对于这个解决方案，我创建了一个名为 Undefined<T> 的包装类。它的工作方式类似于 .NET 的原生 Nullable<T>。这样做的缺点是，因为 .NET 没有“未定义”的概念，所以很难决定如何处理访问对象的值。如果您尝试将 undefined 对象转换为 undefined，我选择抛出异常。

使用此解决方案，您将拥有一个实际数组，其中每个元素都存在。尽管每个元素都存在，但您实际上无法获得每个元素的值。我创建的类在各方面都像Nullable<T>，除了当你尝试强制转换一个未定义的对象或获取它的Value 时，这个类会抛出一个异常。在实际尝试使用之前，您需要致电IsDefined 以确保您可以使用Value。

[DebuggerDisplay("IsDefined:{IsDefined}, Value:{_Value}")]
public sealed class Undefined<T>
{
    public static Undefined<T>[] DeserializeArray(string jsonArray)
    {
        var jss = new JavaScriptSerializer();
        var objs = jss.Deserialize<object[]>(jsonArray);
        var undefinedArray = new Undefined<T>[objs.Length];

        for (int i = 0; i < objs.Length; i++)
        {
            if (objs[i] is Dictionary<string, object>)
            {
                var undefined = (Dictionary<string, object>)objs[i];
                if (undefined.ContainsKey("undefined") && undefined["undefined"] == null)
                {
                    undefinedArray[i] = new Undefined<T>(default(T), false);
                    continue;
                }
            }
            T val;
            // The object being must be serializable by the JavaScriptSerializer
            // Or at the very least, be convertible from one type to another
            // by implementing IConvertible.
            try
            {
                val = (T)objs[i];
            }
            catch (InvalidCastException)
            {
                val = (T)Convert.ChangeType(objs[i], typeof(T));
            }

            undefinedArray[i] = new Undefined<T>(val, true);
        }

        return undefinedArray;

    }

    private Undefined(T value, bool isDefined)
    {
        Value = value;
        IsDefined = isDefined;
    }

    public static explicit operator T(Undefined<T> value)
    {
        if (!value.IsDefined)
            throw new InvalidCastException("Value is undefined. Unable to cast.");
        return value.Value;
    }

    public bool IsDefined { get; private set; }

    private T _Value;
    public T Value
    {
        get
        {
            if (IsDefined)
                return _Value;
            throw new Exception("Value is undefined.");
        }
        private set { _Value = value; }
    }

    public override bool Equals(object other)
    {
        Undefined<T> o = other as Undefined<T>;
        if (o == null)
            return false;
        if ((!this.IsDefined && o.IsDefined) || this.IsDefined && !o.IsDefined)
            return false;
        return this.Value.Equals(o.Value);
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        if (IsDefined)
            return Value.GetHashCode();
        return base.GetHashCode();
    }

    public T GetValueOrDefault()
    {
        return GetValueOrDefault(default(T));
    }

    public T GetValueOrDefault(T defaultValue)
    {
        if (IsDefined)
            return Value;
        return defaultValue;
    }

    public override string ToString()
    {
        if (IsDefined)
            Value.ToString();
        return base.ToString();
    }
}