C# 10 完整特性介紹
前言：
C#使其擁有強(qiáng)如 Haskell 、Rust 的表達(dá)能力，不僅能提供從頭到尾的跨程序集的靜態(tài)類(lèi)型支持，還能做到像動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言那樣的靈活。邏輯代碼是類(lèi)型的證明，只有類(lèi)型系統(tǒng)強(qiáng)大了，代碼編寫(xiě)起來(lái)才能更順暢、更不容易出錯(cuò)。
1、record struct
首先自然是 record struct，解決了 record 只能給 class 而不能給 struct 用的問(wèn)題：
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record struct Point(int X, int Y); |
用 record 定義 struct 的好處其實(shí)有很多，例如你無(wú)需重寫(xiě) GetHashCode 和 Equals 之類(lèi)的方法了。
2、sealed record ToString 方法
之前 record 的 ToString 是不能修飾為 sealed 的，因此如果你繼承了一個(gè) record，相應(yīng)的 ToString 行為也會(huì)被改變，因此這是個(gè)虛方法。
但是現(xiàn)在你可以把 record 里的 ToString 方法標(biāo)記成 sealed，這樣你的 ToString 方法就不會(huì)被重寫(xiě)了。
3、struct 無(wú)參構(gòu)造函數(shù)
一直以來(lái) struct 不支持無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，現(xiàn)在支持了：
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struct Foo{ public int X; public Foo() { X = 1; }} |
但是使用的時(shí)候就要注意了，因?yàn)闊o(wú)參構(gòu)造函數(shù)的存在使得 new struct() 和 default(struct) 的語(yǔ)義不一樣了，例如 new Foo().X == default(Foo).X 在上面這個(gè)例子中將會(huì)得出 false。
4、匿名對(duì)象的 with
可以用 with 來(lái)根據(jù)已有的匿名對(duì)象創(chuàng)建新的匿名對(duì)象了：
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var x = new { A = 1, B = 2 };var y = x with { A = 3 }; |
這里 y.A 將會(huì)是 3 。
5、全局的 using
利用全局 using 可以給整個(gè)項(xiàng)目啟用 usings，不再需要每個(gè)文件都寫(xiě)一份。比如你可以創(chuàng)建一個(gè) Import.cs，然后里面寫(xiě)：
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using System;using i32 = System.Int32; |
然后你整個(gè)項(xiàng)目都無(wú)需再 using System，并且可以用 i32 了。
6、文件范圍的 namespace
這個(gè)比較簡(jiǎn)單，以前寫(xiě) namespace 還得帶一層大括號(hào)，以后如果一個(gè)文件里只有一個(gè) namespace 的話，那直接在最上面這樣寫(xiě)就行了：
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namespace MyNamespace; |
7、常量字符串插值
你可以給 const string 使用字符串插值了，非常方便：
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const string x = "hello";const string y = $"{x}, world!"; |
8、lambda 改進(jìn)
這個(gè)改進(jìn)可以說(shuō)是非常大，我分多點(diǎn)介紹。
8.1. 支持 attributes
lambda 可以帶 attribute 了：
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f = [Foo] (x) => x; // 給 lambda 設(shè)置f = [return: Foo] (x) => x; // 給 lambda 返回值設(shè)置f = ([Foo] x) => x; // 給 lambda 參數(shù)設(shè)置 |
8.2. 支持指定返回值類(lèi)型
此前 C# 的 lambda 返回值類(lèi)型靠推導(dǎo)，C# 10 開(kāi)始允許在參數(shù)列表最前面顯示指定 lambda 類(lèi)型了：
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f = int () => 4; |
8.3. 支持 ref 、in 、out 等修飾
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f = ref int (ref int x) => ref x; // 返回一個(gè)參數(shù)的引用 |
8.4. 頭等函數(shù)
函數(shù)可以隱式轉(zhuǎn)換到 delegate，于是函數(shù)上升至頭等函數(shù)：
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void Foo() { Console.WriteLine("hello"); }var x = Foo;x(); // hello |
8.5. 自然委托類(lèi)型
lambda 現(xiàn)在會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建自然委托類(lèi)型，于是不再需要寫(xiě)出類(lèi)型了。
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var f = () => 1; // Func<int>var g = string (int x, string y) => $"{y}{x}"; // Func<int, string, string>var h = "test".GetHashCode; // Func<int> |
9、CallerArgumentExpression
現(xiàn)在，CallerArgumentExpression 這個(gè) attribute 終于有用了。借助這個(gè) attribute，編譯器會(huì)自動(dòng)填充調(diào)用參數(shù)的表達(dá)式字符串，例如：
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void Foo(int value, [CallerArgumentExpression("value")] string? expression = null){ Console.WriteLine(expression + " = " + value);} |
當(dāng)你調(diào)用 Foo(4 + 5) 時(shí)，會(huì)輸出 4 + 5 = 9。這對(duì)測(cè)試框架極其有用，因?yàn)槟憧梢暂敵?assert 的原表達(dá)式了：
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static void Assert(bool value, [CallerArgumentExpression("value")] string? expr = null){ if (!value) throw new AssertFailureException(expr);} |
10、tuple 支持混合定義和使用
比如：
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int y = 0;(var x, y, var z) = (1, 2, 3); |
于是 y 就變成 2 了，同時(shí)還創(chuàng)建了兩個(gè)變量 x 和 z，分別是 1 和 3 。
11、接口支持抽象靜態(tài)方法
這個(gè)特性將會(huì)在 .NET 6 作為 preview 特性放出，意味著默認(rèn)是不啟用的，需要設(shè)置 <LangVersion>preview</LangVersion> 和 <EnablePreviewFeatures>true</EnablePreviewFeatures>，然后引入一個(gè)官方的 nuget 包 System.Runtime.Experimental 來(lái)啟用。
然后接口就可以聲明抽象靜態(tài)成員了，.NET 的類(lèi)型系統(tǒng)正式具備虛靜態(tài)方法分發(fā)能力。
例如，你想定義一個(gè)可加而且有零的接口 IMonoid<T>：
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interface IMonoid<T> where T : IMonoid<T>{ abstract static T Zero { get; } abstract static T operator+(T l, T r);} |
然后可以對(duì)其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，例如這里的 MyInt：
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public class MyInt : IMonoid<MyInt>{ public MyInt(int val) { Value = val; } public static MyInt Zero { get; } = new MyInt(0); public static MyInt operator+(MyInt l, MyInt r) => new MyInt(l.Value + r.Value); public int Value { get; }} |
然后就能寫(xiě)出一個(gè)方法對(duì) IMoniod<T> 進(jìn)行求和了，這里為了方便寫(xiě)成擴(kuò)展方法：
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public static class IMonoidExtensions{ public static T Sum<T>(this IEnumerable<T> t) where T : IMonoid<T> { var result = T.Zero; foreach (var i in t) result += i; return result; }} |
最后調(diào)用：
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List<MyInt> list = new() { new(1), new(2), new(3) };Console.WriteLine(list.Sum().Value); // 6 |
你可能會(huì)問(wèn)為什么要引入一個(gè) System.Runtime.Experimental，因?yàn)檫@個(gè)包里面包含了 .NET 基礎(chǔ)類(lèi)型的改進(jìn)：給所有的基礎(chǔ)類(lèi)型都實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的接口，比如給數(shù)值類(lèi)型都實(shí)現(xiàn)了 INumber<T>，給可以加的東西都實(shí)現(xiàn)了 IAdditionOperators<TLeft, TRight, TResult> 等等，用起來(lái)將會(huì)非常方便，比如你想寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)用來(lái)把能相加的東西加起來(lái)：
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T Add<T>(T left, T right) where T : IAdditionOperators<T, T, T>{ return left + right;} |
就搞定了。
接口的靜態(tài)抽象方法支持和未來(lái) C# 將會(huì)加入的 shape 特性是相輔相成的，屆時(shí) C# 將利用 interface 和 shape 支持 Haskell 的 class、Rust 的 trait 那樣的 type classes，將類(lèi)型系統(tǒng)上升到一個(gè)新的層次。
12、泛型 attribute
是的你沒(méi)有看錯(cuò)，C# 的 attributes 支持泛型了，不過(guò) .NET 6 中將以預(yù)覽特定放出，因此需要 <LangVersion>preview</LangVersion>：
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class TestAttribute<T> : Attribute{ public T Data { get; } public TestAttribute(T data) { Data = data; }} |
然后你就能這么用了：
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[Test<int>(3)][Test<float>(4.5f)][Test<string>("hello")] |
13、允許在方法上指定 AsyncMethodBuilder
C# 10 將允許方法上使用 [AsyncMethodBuilder(...)] 來(lái)使用你自己實(shí)現(xiàn)的 async method builder，代替自帶的 Task 或者 ValueTask 的異步方法構(gòu)造器。這也有助于你自己實(shí)現(xiàn)零開(kāi)銷(xiāo)的異步方法。
14、line 指示器支持行列和范圍
以前 #line 只能用來(lái)指定一個(gè)文件中的某一行，現(xiàn)在可以指定行列和范圍了，這對(duì)寫(xiě)編譯器和代碼生成器的人非常有用：
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#line (startLine, startChar) - (endLine, endChar) charOffset "fileName"// 比如 #line (1, 1) - (2, 2) 3 "test.cs" |
15、嵌套屬性模式匹配改進(jìn)
以前在匹配嵌套屬性的時(shí)候需要這么寫(xiě)：
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if (a is { X: { Y: { Z: 4 } } }) { ... } |
現(xiàn)在只需要簡(jiǎn)單的：
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if (a is { X.Y.Z: 4 }) { ... } |
就可以了
15改進(jìn)的字符串插值
以前 C# 的字符串插值是很粗暴的 string.Format，并且對(duì)于值類(lèi)型參數(shù)來(lái)說(shuō)會(huì)直接裝箱，對(duì)于多個(gè)參數(shù)而言還會(huì)因此而分配一個(gè)數(shù)組（比如 string.Format("{} {}", a, b) 其實(shí)是 string.Format("{} {}", new object [] { (object)a, (object)b })），這很影響性能。現(xiàn)在字符串插值被改進(jìn)了：
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var x = 1;Console.WriteLine($"hello, {x}"); |
會(huì)被編譯成：
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int x = 1;DefaultInterpolatedStringHandler defaultInterpolatedStringHandler = new DefaultInterpolatedStringHandler(7, 1);defaultInterpolatedStringHandler.AppendLiteral("hello, ");defaultInterpolatedStringHandler.AppendFormatted(x);Console.WriteLine(defaultInterpolatedStringHandler.ToStringAndClear()); |
上面這個(gè) DefaultInterpolatedStringHandler 也可以借助 InterpolatedStringHandler 這個(gè) attribute 替換成你自己實(shí)現(xiàn)的插值處理器，來(lái)決定要怎么進(jìn)行插值。借助這些可以實(shí)現(xiàn)接近零開(kāi)銷(xiāo)的字符串插值。
Source Generator v2：
代碼生成器在 C# 10 將會(huì)迎來(lái) v2 版本，這個(gè)版本包含很多改進(jìn)，包括強(qiáng)類(lèi)型的代碼構(gòu)建器，以及增量編譯的支持等等
到此這篇關(guān)于C# 10 完整特性詳情的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C# 10 完整特性?xún)?nèi)容請(qǐng)搜索服務(wù)器之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持服務(wù)器之家！
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