HLSL Swizzle - C# 语言

Question

我正在寻找一种在 C# 中实现 HLSL 中的 swizzle 功能的方法，对于那些不熟悉这是什么的人来说 - 它用于轻松访问向量元素。

Vector4  v1, v2;
// (t,x,y,z) or (alpha,r,g,b)
v1 = new Vector4 (1,2,0,0);
v2 = new Vector4 (0,0,3,4);

// v1 (Green, Z) = v2 (Y, Blue)
v1.gz = v2.yb;
// Result : v1 = (1,2,3,4)

可以创建很多属性（每种可能的组合一个）。我感觉可以通过 Linq 来完成，但我对此并没有太多经验。

我不知道 XNA 是否有类似类型的东西，但我不想走这条路，因为这就是我使用它的全部目的，也就是说，如果它有的话。

谢谢。

Answer 1

在 C# 3.5 及更早版本中，最好的选择是简单地使用一大堆属性。

然而，在 C# 4.0 中，您可以使用动态类型和子类DynamicObject来获取您正在寻找的功能。这可能是也可能不是更好的选择，我对此功能了解不多。

编辑：

我对这个问题非常感兴趣，因此我去实现了一个 C# 4.0 解决方案。代码如下，但您也可以下载完整的解决方案（如果您更喜欢的话） [github]。与往常一样，您可以随心所欲地使用/破坏/制作此代码，如果它擦除了您的硬盘，请不要责怪我。

编辑3：
这是我在这里进行的最后一次编辑，但我可能会更多地使用它，并且我会为以后来到这里的任何人保持链接版本为最新。

编辑 2：

在让您了解代码之前，我们先提供一些示例，说明代码本身的 Program.Main() 中哪些内容可以使用，哪些内容无法使用。

现在，我们来看看代码。

namespace Swizzle
{
    /// <summary>
    /// This implements the Vector4 class as described in the question, based on our totally generic
    /// Vector class.
    /// </summary>
    class Vector4 : Vector<int>
    {
        public Vector4(int val0, int val1, int val2, int val3)
            : base(new Dictionary<char, int> { {'t', 0}, {'x', 1}, {'y', 2}, {'z', 3},
                                               {'a', 0}, {'r', 1}, {'g', 2}, {'b', 3}},
                   new int[] { val0, val1, val2, val3 })
        { }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            dynamic v1, v2, v3;

            v1 = new Vector4(1, 2, 3, 4);

            v2 = v1.rgb;
            // Prints: v2.r: 2
            Console.WriteLine("v2.r: {0}", v2.r);
            // Prints: red: 2
            int red = v2.r;
            Console.WriteLine("red: {0}", red);
            // Prints: v2 has 3 elements.
            Console.WriteLine("v2 has {0} elements.", v2.Length);

            v3 = new Vector4(5, 6, 7, 8);
            v3.ar = v2.gb; // yes, the names are preserved! v3 = (3, 4, 7, 8)

            v2.r = 5;
            //v2.a = 5; // fails: v2 has no 'a' element, only 'r', 'g', and 'b'

            // Something fun that will also work
            Console.WriteLine("v3.gr: {0}", v3.gr);
            v3.rg = v3.gr; // switch green and red
            Console.WriteLine("v3.gr: {0}", v3.gr);

            Console.WriteLine("\r\nPress any key to continue.");
            Console.ReadKey(true);
        }
    }

    class Vector<T> : DynamicObject
    {
        private T[] m_values;
        private Dictionary<char, int> m_positions;

        public Vector(Dictionary<char, int> positions, params T[] values)
        {
            this.m_positions = positions;
            this.m_values = values;
        }

        public T this[int index] {
            get { return this.m_values[index]; }
        }

        public int Length
        {
            get { return this.m_values.Length; }
        }

        public override string ToString()
        {
            List<string> elements = new List<string>(this.Length);

            for (int i = 0; i < this.Length; i++)
            {
                elements.Add(m_values[i].ToString());
            }

            return string.Join(", ", elements.ToArray());
        }

        public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
        {
            if (binder.Name == "Length") {
                result = this.Length;
                return true;
            }

            if (binder.Name.Length == 1 && this.m_positions.ContainsKey(binder.Name[0]))
            {
                result = m_values[this.m_positions[binder.Name[0]]];
                return true;
            }

            Dictionary<char, int> positions = new Dictionary<char, int>(binder.Name.Length);
            List<T> values = new List<T>(binder.Name.Length);
            int i = 0;
            foreach (char c in binder.Name)
            {
                if (!this.m_positions.ContainsKey(c))
                    return base.TryGetMember(binder, out result);

                values.Add(m_values[m_positions[c]]);
                positions.Add(c, i);

                i++;
            }

            result = new Vector<T>(positions, values.ToArray());
            return true;
        }

        public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
        {
            // sanity checking.
            foreach (char c in binder.Name)
            {
                if (!this.m_positions.ContainsKey(c))
                    return base.TrySetMember(binder, value);
            }

            Vector<T> vectorValue = value as Vector<T>;

            if (vectorValue == null && binder.Name.Length == 1 && value is T)
            {
                m_values[m_positions[binder.Name[0]]] = (T)value;
                return true;
            }
            else if (vectorValue == null)
                throw new ArgumentException("You may only set properties of a Vector to another Vector of the same type.");
            if (vectorValue.Length != binder.Name.Length)
                throw new ArgumentOutOfRangeException("The length of the Vector given does not match the length of the Vector to assign it to.");

            int i = 0;
            foreach (char c in binder.Name)
            {
                m_values[m_positions[c]] = vectorValue[i];
                i++;
            }

            return true;
        }
    }
}