2d-array with "wrapped edges" in C#

警告:我是c#新手。除了回答我的问题，如果你看了我的代码后有什么建议，我也欢迎。

假设我在c#中定义了一个大小为10x10的二维数组:

var arr = new int[10,10];

访问索引不在0-9范围内的元素是错误的。在某些应用中(游戏邦注:例如某些2d数组代表一个世界的游戏)，有必要"包裹"数组的边缘。例如

arr[-1, 0]

实际上指的是arr[9,0]处的元素。

我一直使用的一种方法是下面的类。我没有子类化系统。数组，因为c#显然禁止这样做。

使用例子:

var grid = new Grid(10,10);
grid.set(-1, 0, 100); // Set element at (-1,0) to value 100.
grid.at(-1,0); // retrieve element at (-1,0)

类本身:

class Grid
{
    public int[,] state;
    public int width { get { return state.GetLength(0); } }
    public int height { get { return state.GetLength(1); } }
    public Grid(int width_init, int height_init)
    {
        state = new int[width_init, height_init];
    }
    int mod(int a, int b)
    {
        if (a >= 0)
            return a % b;
        else
            return (b + a % b) % b;
    }
    int wrap_x(int x) { return mod(x, width); }
    int wrap_y(int y) { return mod(y, height); }
    public int at(int x, int y)
    {
        return state[wrap_x(x), wrap_y(y)];
    }
    public void set(int x, int y, int val)
    {
        state[wrap_x(x), wrap_y(y)] = val;
    }    
    // more stuff here...
}

问题:是否有游戏/创意编码框架提供这种类?

问题:你能想到一个更简单的mod我可以在上面使用吗?

为了处理每个元素以及相应的"x"answers"y"，我使用以下方法:

public void each(Action<int, int, int> proc)
{
    for (int x = 0; x < width; x++)
        for (int y = 0; y < height; y++)
            proc(x, y, state[x, y]);
}

问题:我四处寻找在System上定义的类似方法。数组，但是我没有找到。我错过了吗?

问题:在上面，for(int x = 0; x < width; x++)是表示"从0到N乘1"的常用习语。在c#中是否有一种机制来表达这一点?也就是说，我想把上面的内容写成:

width.up_to((x) =>
    height.up_to((y) =>
        proc(x, y, state[x, y]);

，其中up_to是对整数的方法。像up_to这样的东西已经定义了吗?

与Scheme中的map类似，这里有一个map方法，它对每个元素及其相应的索引应用Func。它返回一个新的Grid。

public Grid map(Func<int, int, int, int> proc)
{
    var grid = new Grid(width, height);
    each((x, y, val) => grid.state[x, y] = proc(x, y, val));
    return grid;
}

问题:假设我设置了一个子类class World : Grid，它添加了额外的实例变量。上面的map的问题是，当在World的实例上调用时，您得到的是Grid，而不是World。我该如何解决这个问题?这是完全错误的做法吗?也许一个更好的设计是不子类化Grid，而是保持它作为World的实例变量。

很抱歉这么长时间的提交。: -)

更新:我单独问了关于upto的问题，得到了一些很好的答案

public int this[int x, int y]
{
    get { return state[wrap_x(x), wrap_y(y)]; }
    set { state[wrap_x(x), wrap_y(y)] = value; }
}

public Grid(int[,] state)
{
    this.state = state;
}

int mod(int index, int maxSize)
{
    while (index < 0) index += maxSize;
    return index % maxSize;
}

int x = A[i % N, j % M];