C# 试题 20：数组、Index 与 Range
0381 以下代码运行结果是什么？
难度： 实战
object[] items = new string[3];
items[0] = 1;- A. 正常运行，
1被装箱写入数组 - B. 运行抛
ArrayTypeMismatchException - C. 编译失败，
object[]与string[]不能互相赋值 - D. 运行抛
InvalidCastException
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正确答案B
解析： 数组协变允许把 string[] 的引用赋给 object[]，但底层数组的元素类型仍是 string；写入不兼容类型时运行期检查失败，抛 ArrayTypeMismatchException。
关键点： 协变只放宽“读取”，写入仍受实际元素类型约束。
0382 以下代码能否编译？
难度： 进阶
object[] items = new int[3];- A. 编译失败，值类型数组不参与协变
- B. 编译通过，
int[]可隐式转换为object[] - C. 编译通过，但运行抛
ArrayTypeMismatchException - D. 编译通过，且运行正常
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正确答案A
解析： 数组协变只适用于引用类型；int[] 到 object[] 不存在隐式转换，赋值在编译期就被拒绝。
关键点： “所有数组都能转 object[]”是常见误读，值类型数组除外。
0383 以下代码输出什么？
难度： 实战
int[,] rect = new int[2, 3];
int[][] jag = new int[3][];
jag[0] = new int[1];
jag[1] = new int[2];
jag[2] = new int[3];
Console.WriteLine(rect.Rank + " " + rect.Length + " " + jag.Length);- A.
3 6 3 - B.
2 6 6 - C.
2 9 3 - D.
2 6 3
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正确答案D
解析： rect.Rank 为 2；rect.Length 是元素总数 2 × 3 = 6。jag 本身是一维数组，Length 是子数组个数 3。
关键点： 多维数组的 Length 是全部元素数而不是行数，GetLength(i) 才取某一维的长度。
0384 以下代码运行结果是什么？
难度： 实战
int[][] jag = new int[3][];
Console.WriteLine(jag[0][0]);- A. 输出
0 - B. 编译失败
- C. 运行抛
NullReferenceException - D. 运行抛
IndexOutOfRangeException
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正确答案C
解析： new int[3][] 只创建外层数组，三个子数组都是 null；访问 jag[0][0] 先对 null 子数组解引用，抛 NullReferenceException。
关键点： 交错数组的子数组不会自动初始化。
0385 以下代码输出什么？
难度： 实战
int[] a = { 10, 20, 30, 40 };
Console.WriteLine(a[^1]);
Console.WriteLine(a[^4]);- A.
40和0 - B.
40和10 - C.
30和10 - D. 运行抛
IndexOutOfRangeException
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正确答案B
解析： ^n 表示“从末尾数第 n 个”，等价于 Length - n：^1 是 a[3] 即 40，^4 是 a[0] 即 10。
关键点： ^n 的语义是 Length - n，不要记成“倒数第 n+1 个”。
0386 以下代码运行结果是什么？
难度： 进阶
int[] a = { 1, 2, 3 };
Console.WriteLine(a[^0]);- A. 输出
3 - B. 输出
0 - C. 编译失败
- D. 运行抛
IndexOutOfRangeException
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正确答案D
解析： ^0 计算为 Length - 0 = 3，超出最后一个索引，等价于访问 a[3]，抛 IndexOutOfRangeException。
关键点： ^0 指向“长度位置”而不是“最后一个元素”，是最常见的 Index 陷阱。
0387 以下代码运行结果是什么？
难度： 实战
int[] a = { 1, 2 };
Console.WriteLine(a[^3]);- A. 运行抛
IndexOutOfRangeException - B. 输出
1 - C. 输出
0 - D. 运行抛
ArgumentOutOfRangeException
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正确答案A
解析： ^3 计算为 2 - 3 = -1，负索引非法，抛 IndexOutOfRangeException，而不是 ArgumentOutOfRangeException。
关键点： ^n 中 n 大于数组长度时越界，异常类型是 IndexOutOfRangeException。
0388 以下代码输出什么？
难度： 实战
int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] b = a[1..4];
b[0] = 99;
Console.WriteLine(string.Join(",", a));- A.
99,2,3,4,5 - B.
1,99,3,4,5 - C.
1,2,3,4,5 - D.
1,2,3,99,5
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正确答案C
解析： 对数组做 Range 切片会复制出全新数组，b 与原数组不共享存储；修改 b[0] 不影响 a。
关键点： 数组的 [1..4] 是拷贝语义；只有 Span/ReadOnlySpan 的切片才是共享视图。
0389 以下代码输出什么？
难度： 实战
int[] a = { 0, 1, 2, 3, 4 };
Console.WriteLine(string.Join(",", a[^3..^1]));- A.
1,2,3 - B.
3,4 - C.
2,3,4 - D.
2,3
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正确答案D
解析： ^3..^1 展开为 (5-3)..(5-1) 即 2..4，包含索引 2、3，对应元素 2,3；Range 终点是开区间。
关键点： Range 的终点开区间，^n 在起点和终点都按 Length - n 计算。
0390 以下代码运行结果是什么？
难度： 进阶
int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(a[3..1].Length);- A. 运行抛
ArgumentOutOfRangeException - B. 输出
0（空切片） - C. 输出
2 - D. 输出
3
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正确答案A
解析： Range 要求起点不超过终点；3..1 起点大于终点，数组切片直接抛 ArgumentOutOfRangeException，不会返回空数组或倒序结果。
关键点： a[3..3] 才是空切片，起点大于终点是异常。
0391 以下代码输出什么？
难度： 进阶
int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(a[..^0].Length);
Console.WriteLine(a[^0..].Length);- A.
0和5 - B.
5和0 - C.
5和5 - D. 第一行抛
IndexOutOfRangeException
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正确答案B
解析： ..^0 的终点是 Length - 0 = 5，取到完整数组；^0.. 的起点是 5，得到空切片。作为 Range 的终点，^0 合法；只有把它当单个索引 a[^0] 才会越界。
关键点： 同样的 ^0，放在 Range 终点与放在方括号索引里语义不同。
0392 关于 System.Index 与 ^ 语法，哪项正确？
难度： 进阶
- A.
^1对任何数组都等价于Length - 1，空数组也安全 - B.
Index是 ref struct，不能装箱也不能作为字段 - C.
Index是普通 readonly struct：^n的IsFromEnd为 true，且支持从int隐式转换 - D.
^0与0语义完全相同
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正确答案C
解析： Index 是 readonly struct，^n 等价于 new Index(n, fromEnd: true)；int 可隐式转换为 Index。空数组上 ^1 会越界；^0 与 0 在方括号索引中一个越界、一个取首元素，语义不同。
关键点： Index 只是“偏移量 + 方向”的描述，安全与否取决于容器长度。
0393 以下代码输出什么？
难度： 实战
var pool = ArrayPool<int>.Shared;
int[] buf = pool.Rent(10);
Console.WriteLine(buf.Length >= 10);
pool.Return(buf);- A.
False - B. 运行抛
ArgumentException - C. 编译失败，使用
ArrayPool需要unsafe - D.
True，Rent返回的数组长度可能大于请求值
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正确答案D
解析： 默认池按 2 的幂分桶，Rent(10) 落在容量 16 的桶里，返回长度 16 的数组；契约只保证“不小于请求值”，调用方应只使用前 10 个元素。
关键点： 不要把租借数组的 Length 当成请求值。
0394 以下代码输出什么？
难度： 实战
var pool = ArrayPool<int>.Shared;
int[] buf = pool.Rent(0);
Console.WriteLine(buf.Length);
pool.Return(buf);- A. 输出
0 - B. 输出
16 - C. 输出
128 - D. 运行抛
ArgumentOutOfRangeException
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正确答案A
解析： Rent(0) 被当作合法请求特殊处理，直接返回空数组（长度 0），不会落入最小桶 16。
关键点： 最小桶大小只约束正请求，Rent(0) 不占任何桶。
0395 关于 ArrayPool 的“归还后不得继续使用”契约，哪项正确？
难度： 进阶
- A.
Return后数组内容会被自动清零，可以继续安全读取 - B. 归还后不得再访问该数组：池可能已把它复用于其他租借请求，继续读写会破坏数据
- C.
Return必须在Rent后一秒钟内调用，否则抛异常 - D.
Rent返回的数组长度必然等于请求值
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正确答案B
解析： Return 只是把数组交回池中，之后数组不再属于调用方；同一数组可能立刻被下一次 Rent 复用，继续使用属于未定义行为。
关键点： ArrayPool 的生命周期契约是“借出期间独占，归还即失效”。
0396 以下代码哪项说法正确？
难度： 实战
var pool = ArrayPool<string>.Shared;
string[] buf = pool.Rent(8);
buf[0] = "secret";
pool.Return(buf); // 未传 clearArray: true- A.
Return时数组内容会被自动清零 - B. 数组被立即释放，之后无法被其他代码读取
- C. 数组留在池中且内容保持不变；处理敏感数据时应传
clearArray: true或归还前自行清理 - D. 编译失败，
ArrayPool<string>不存在
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正确答案C
解析： Return 的 clearArray 参数默认是 false，不会清零元素；下一次 Rent 可能拿到这份残留数据。敏感数据必须显式清理。
关键点： 默认归还不清零，池是共享的，“别人可能读到你的数据”。
0397 以下模式哪项说法正确？
难度： 进阶
var pool = ArrayPool<int>.Shared;
int[] buf = pool.Rent(64);
try
{
// 使用 buf 处理数据
}
finally
{
pool.Return(buf);
}- A.
finally中应再次调用Rent - B.
try/finally多余，可以直接Return - C.
Return必须放在try块内 - D. 正确：即使处理过程抛异常，
finally也保证归还，避免长期占用池中数组
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正确答案D
解析： finally 保证正常路径与异常路径都执行归还；不归还会造成池中的数组被长期占用，甚至迫使池扩容。这是使用 ArrayPool 的标准姿势。
关键点： 借多少还多少，异常路径也要还。
0398 关于 int[,] 与 int[][]，哪项正确？
难度： 进阶
- A.
int[,].Length返回元素总数（行 × 列），int[][]的每个子数组长度可以不同 - B.
int[,].Length返回行数 - C.
int[,]与int[][]可以互相隐式转换 - D.
int[,]支持数组协变
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正确答案A
解析： 多维数组是“一整块”矩形存储，Length 为全部元素数；交错数组是“数组的数组”，各子数组长度自由。两者类型不同、不能互转；值类型数组不参与协变。
关键点： 矩形与交错是两种布局，Length 的语义也不同。
0399 以下代码输出什么？
难度： 进阶
int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Range r = 1..^1;
Console.WriteLine(string.Join(",", a[r]));- A.
2,3 - B.
2,3,4 - C.
1,2,3,4 - D.
1,2,3,4,5
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正确答案B
解析： Range 是结构体，1..^1 展开为 1..4，取索引 1、2、3，即 2,3,4；终点开区间。
关键点： Range 可以存成变量复用，起止语义与切片表达式一致。
0400 以下代码输出什么？
难度： 实战
var pool = ArrayPool<byte>.Shared;
byte[] buf = pool.Rent(1_500_000);
Console.WriteLine(buf.Length);
pool.Return(buf);- A.
1500000 - B.
1048576 - C.
2097152 - D. 运行抛
OutOfMemoryException
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正确答案C
解析： 默认池按 2 的幂取桶，1_500_000 向上取整到 2^21 = 2_097_152；只要请求小于桶上限，就会得到整桶大小的数组。
关键点： 租借长度是“不小于请求的最小 2 的幂”，大请求同样可能偏大。