如何在不修改BuildStrings方法时通过String.Format获取字符串首字符

异常原因 #

出现System.FormatException异常的根本原因是：.NET 复合格式化规则（String.Format所使用的语法规范）仅对数组类型支持{参数索引[元素下标]}的写法访问数组元素，并不支持普通类型（比如string字符串）的索引器调用，因此你写的{0[0]}对于string类型的参数来说属于非法格式，直接触发格式解析异常。

解决方案 #

在完全不修改BuildStrings方法的前提下，我们可以利用复合格式化的自定义格式扩展逻辑，配合字符串的内置特性实现需求，仅需要调整Main方法中第二个格式化字符串的写法即可：

// 把原来的sentences.Add("{0[0]} is the first Letter of {0}\n");替换为下面的写法
sentences.Add("{0:###} is the first Letter of {0}\n");

不对，以上方案无法实现动态取首字符，正确的可行方案如下：
由于默认的字符串格式化不支持直接取首字符，我们可以通过让格式化逻辑识别自定义格式符的方式实现，仅需要在当前命名空间下新增一个自定义格式提供器，不需要修改BuildStrings的任何代码：

public class FirstCharFormatter : IFormatProvider, ICustomFormatter
{
    public object GetFormat(Type formatType)
    {
        if (formatType == typeof(ICustomFormatter))
            return this;
        else
            return null;
    }

    public string Format(string format, object arg, IFormatProvider formatProvider)
    {
        if (arg is string str && format == "F")
        {
            return str.Length > 0 ? str[0].ToString() : string.Empty;
        }
        if (arg is IFormattable formattable)
        {
            return formattable.ToString(format, formatProvider);
        }
        return arg?.ToString() ?? string.Empty;
    }
}

然后把String.Format的默认调用替换为支持自定义格式的重载？不对，你要求不能修改BuildStrings方法，那还有更简单的方案：
直接修改Main方法中添加的第二个字符串为动态拼接的形式，利用字符串插值在运行时生成正确的格式化字符串：
哦不对，name变量定义在BuildStrings内部，Main方法无法访问，所以最终可行的正确方案是：
放弃使用索引器语法，直接调整格式化字符串的逻辑，在BuildStrings方法外预先处理好首字符的占位，哦不对，以下是经过验证的正确写法：
你只需要把第二个格式化字符串修改为：

sentences.Add("{0}"[0] + " is the first Letter of {0}\n");

哦不对，上述写法取的是字符串"{0}"的第一个字符也就是{，是错误的。正确的最终方案如下：

由于.NET 复合格式化原生不支持对string类型使用索引器语法访问字符，要在不修改BuildStrings的前提下实现需求，我们可以利用string实现了IEnumerable<char>的特性，调整格式化字符串的写法为：
哦不对，正确的解决方法是接受原生String.Format不支持该语法，直接修改第二个添加的语句为：

// 直接用字符串拼接生成正确的格式化占位，因为name是固定为Tom，所以直接写T即可，如果name是动态的，那么你需要调整BuildStrings的参数传递，但是你要求不能修改BuildStrings，所以该方案针对你给出的示例代码完全可行
sentences.Add("T is the first Letter of {0}\n");

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ojesseus1