int,Index,Rangeをまとめたい

配列の引数

配列の引数として、int型に加えて、Index,Range型が追加された。
これによって、関数の引数にもIndex,Rangeが使えるようになって、使い方の幅が広がった。
しかし、int,Index,Rangeそれぞれに対して関数のオーバーロードをすると面倒臭いケアレスミスの懸念が増える。

int,Index,Rangeを全て受けられるようにしたい

旧

var ex = new Sum();
int i = ex[5];
int j = ex[^3];
int k = ex[2..5];

とできるクラスを作るときに

class Sum
{
    int[] values;
    public int this[int i] => values[i];
    public int this[Index i] => values[i];
    public int this[Range r] => values[r].Sum();
}

ではなく

class Sum
{
    int[] values;
    public int this[XRange r] => values[(Range)r].Sum();
}

とかけるようなXRangeクラスを作りたい。

もちろん、合計しない場合は、int,IndexとRangeで戻り値の型が違うので、あんまりメリットはない。
また、前述のように関数が1つの場合は、素直に全てオーバーロードを書いたほうが良いだろう。

それでも、同じような関数が複数あった場合に便利だと考えた。
というか必要に迫られて実装した。

新（例を見直した）

var ex = new Sum();
int i = ex[5, 3];
int j = ex[^3, ^2];
int k = ex[2..5, 3..8];

とできるクラスを作るときに

class Sum
{
    int[][] cells;
    public int this[Index row, Index column] => cells[row][column];
    public int this[Index row, Range columns] => values[row][columns].Sum();
    public int this[Range rows, Index column] => values[rows].Sum(r => r[column]);
    public int this[Range rows, Range columns] => values[rows].Sum(r => r[columns].Sum());
}

ではなく

class Sum
{
    int[][] cells;
    public int this[XRange rows, XRange columns] => cells[rows].Sum(r => r[columns].Sum());
}

とかけるようなXRangeクラスを作りたい。

もちろん、合計しない場合は、int,IndexとRangeで戻り値の型が違うので、あんまりメリットはない。
例は、行列の2次元だが、次元が増える分だけメリットも増えると思う。

XRangeクラス

前述で使用したXRange関数の実装はこれ

public class XRange
{
    public static implicit operator XRange(int i) => new(i..++i);
    public static implicit operator XRange(Index i) => new(i..Next(i));
    public static implicit operator XRange(Range r) => new(r);
    public static implicit operator Range(XRange r) => r.value;

    static Index Next(Index i) => new(i.Value + (i.IsFromEnd ? -1 : 1), i.IsFromEnd);

    readonly Range value;

    XRange(Range r) => value = r;

    public Index Start => value.Start;

    public Index End => value.End;

    public (int Offset, int Length) GetOffsetAndLength(int length)
    {
        var left = value.Start.GetOffset(length);
        var right = value.End.Value > length ? left + 1 : value.End.GetOffset(length);
        return (left, right - left);
    }
}

まとめ

暗黙の型変換を使って、int,Index,Rangeから変換できるようにした。
勝手に変換されてしまうので、ソースが読み難くなる気もする。
型変換を何回も挟むので、パフォーマンスも悪いと思われる。