C# 陣列屬性與實例方法深度解析

陣列作為 System.Array 的實例，擁有豐富的屬性與實例方法。本文系統整理一維與多維陣列的屬性查詢、常用實例方法（複製、反轉、搜尋、複製、克隆），並示範邊界檢查與異常處理。

一、陣列核心屬性

int[] arr = new int[5];
for (int i = 1; i <= 5; i++) arr[i-1] = i;

Console.WriteLine("IsFixedSize: " + arr.IsFixedSize);     // True
Console.WriteLine("IsReadOnly: " + arr.IsReadOnly);       // False
Console.WriteLine("IsSynchronized: " + arr.IsSynchronized); // False
Console.WriteLine("Length: " + arr.Length);               // 5
Console.WriteLine("LongLength: " + arr.LongLength);       // 5 (long 版本)
Console.WriteLine("Rank: " + arr.Rank);                   // 1 (維度)
Console.WriteLine("SyncRoot: " + arr.SyncRoot);           // 同步鎖物件

多維陣列同樣擁有此屬性，Rank 反映維度數，Length 為總元素數。

二、索引邊界與異常

// 索引從 0 開始，合法範圍 [0, Length-1]
// arr[5] = 99; // 拋出 IndexOutOfRangeException

圖示異常截圖：存取超出邊界索引時運行時拋出異常，需透過邊界檢查或 try-catch 處理。

三、關鍵實例方法實戰

搜尋與反轉

int[] src = { 1, 2, 1, 3 };
Console.WriteLine("IndexOf 1: " + Array.IndexOf(src, 1));       // 0
Console.WriteLine("LastIndexOf 1: " + Array.LastIndexOf(src, 1)); // 2

Array.Reverse(src); // 就地反轉
// src 變為 {3, 1, 2, 1}

只讀包裝與複製

var readOnly = Array.AsReadOnly(src); // 回傳 ReadOnlyCollection包裝

int[] dest = new int[src.Length];
src.CopyTo(dest, 0); // 複製到目標陣列索引 0
// dest = {3, 1, 2, 1}

維度與邊界查詢

Console.WriteLine("GetLength(0): " + src.GetLength(0));       // 4
Console.WriteLine("GetLongLength(0): " + src.GetLongLength(0)); // 4
Console.WriteLine("GetLowerBound(0): " + src.GetLowerBound(0)); // 0
Console.WriteLine("GetUpperBound(0): " + src.GetUpperBound(0)); // 3

多維陣列傳入維度索引（0-based）查詢對應維度資訊。

元素存取與雜湊

Console.WriteLine("GetValue(2): " + src.GetValue(2)); // 2
Console.WriteLine("GetHashCode: " + src.GetHashCode());
Console.WriteLine("ToString: " + src.ToString()); // System.Int32[]

枚舉器與設值

IEnumerator e = src.GetEnumerator();
while (e.MoveNext()) Console.Write(e.Current + " ");

src.SetValue(111, 0); // src[0] = 111
Console.WriteLine("\nSetValue後 src[0]: " + src[0]);

克隆：淺層複製

int[] orig = { 1, 2, 3 };
int[] clone = (int[])orig.Clone(); // 新陣列，元素為值型別故獨立

clone[0] = 10; clone[1] = 20; clone[2] = 30;
Console.WriteLine("原陣列: " + string.Join(",", orig));   // 1,2,3
Console.WriteLine("克隆陣列: " + string.Join(",", clone)); // 10,20,30

值型別元素克隆後獨立；參考型別元素則共享引用（淺層複製）。

CopyTo 複製範例

int[] copyArr = new int[arr.Length];
arr.CopyTo(copyArr, 0); // 複製全部
// copyArr = {1,2,3,4,5}

GetLowerBound/GetUpperBound 遍歷模式

int[] arr2 = new int[5];
for (int i = arr2.GetLowerBound(0); i <= arr2.GetUpperBound(0); i++)
    arr2[i] = i + 1; // 安全遍歷，適用多維陣列

四、多維陣列補充

二維陣列 int[,] m = new int[3,4]：

• Rank = 2
• GetLength(0)=3, GetLength(1)=4
• GetLowerBound(0)=0, GetUpperBound(0)=2
• GetValue(i,j) / SetValue(val,i,j) 存取

總結

陣列實例方法提供了比靜態 Array.xxx 更物件導向的操作風格。掌握 CopyTo、Clone、Reverse、GetLowerBound/GetUpperBound 等方法，能編寫更安全、通用的陣列處理代碼。