C# 10 完整特性介绍

开头防杠:.NET 的基础库、语言、运行时团队从来都是相互独立各自更新的,.NET 6 在基础库、运行时上同样做了非常多的改进,不过本文仅仅介绍语言部分。

距离上次介绍 C# 10 的特性已经有一段时间了,伴随着 .NET 6 的开发进入尾声,C# 10 最终的特性也终于敲定了。总的来说 C# 10 的更新内容很多,并且对类型系统做了不小的改动,解决了非常多现有的痛点。

从 C# 10 可以看到一个消息,那就是 C# 语言团队开始主要着重于改进类型系统和功能性方面的东西,而不是像以前那样热衷于各种语法糖了。C# 10 只是这个旅程的开头,后面的 C# 11 、12 将会有更多关于类型系统的改进,使其拥有强如 Haskell 、Rust 的表达能力,不仅能提供从头到尾的跨程序集的静态类型支持,还能做到像动态类型语言那样的灵活。逻辑代码是类型的证明,只有类型系统强大了,代码编写起来才能更顺畅、更不容易出错。

record struct

首先自然是 record struct,解决了 record 只能给 class 而不能给 struct 用的问题:

record struct Point(int X, int Y);

用 record 定义 struct 的好处其实有很多,例如你无需重写 GetHashCode 和 Equals 之类的方法了。

sealed record ToString 方法

之前 record 的 ToString 是不能修饰为 sealed 的,因此如果你继承了一个 record,相应的 ToString 行为也会被改变,因此这是个虚方法。

但是现在你可以把 record 里的 ToString 方法标记成 sealed,这样你的 ToString 方法就不会被重写了。

struct 无参构造函数

一直以来 struct 不支持无参构造函数,现在支持了:

struct Foo { public int X; public Foo() { X = 1; } }

但是使用的时候就要注意了,因为无参构造函数的存在使得 new struct() 和 default(struct) 的语义不一样了,例如 new Foo().X == default(Foo).X 在上面这个例子中将会得出 false。

匿名对象的 with

可以用 with 来根据已有的匿名对象创建新的匿名对象了:

var x = new { A = 1, B = 2 }; var y = x with { A = 3 };

这里 y.A 将会是 3 。

全局的 using

利用全局 using 可以给整个项目启用 usings,不再需要每个文件都写一份。比如你可以创建一个 Import.cs,然后里面写:

using System; using i32 = System.Int32;

然后你整个项目都无需再 using System,并且可以用 i32 了。

文件范围的 namespace

这个比较简单,以前写 namespace 还得带一层大括号,以后如果一个文件里只有一个 namespace 的话,那直接在最上面这样写就行了:

namespace MyNamespace; 常量字符串插值

你可以给 const string 使用字符串插值了,非常方便:

const string x = "hello"; const string y = $"{x}, world!"; lambda 改进

这个改进可以说是非常大,我分多点介绍。

1. 支持 attributes

lambda 可以带 attribute 了:

f = [Foo] (x) => x; // 给 lambda 设置 f = [return: Foo] (x) => x; // 给 lambda 返回值设置 f = ([Foo] x) => x; // 给 lambda 参数设置 2. 支持指定返回值类型

此前 C# 的 lambda 返回值类型靠推导,C# 10 开始允许在参数列表最前面显示指定 lambda 类型了:

f = int () => 4; 3. 支持 ref 、in 、out 等修饰 f = ref int (ref int x) => ref x; // 返回一个参数的引用 4. 头等函数

函数可以隐式转换到 delegate,于是函数上升至头等函数:

void Foo() { Console.WriteLine("hello"); } var x = Foo; x(); // hello 5. 自然委托类型

lambda 现在会自动创建自然委托类型,于是不再需要写出类型了。

var f = () => 1; // Func<int> var g = string (int x, string y) => $"{y}{x}"; // Func<int, string, string> var h = "test".GetHashCode; // Func<int> CallerArgumentExpression

现在,CallerArgumentExpression 这个 attribute 终于有用了。借助这个 attribute,编译器会自动填充调用参数的表达式字符串,例如:

void Foo(int value, [CallerArgumentExpression("value")] string? expression = null) { Console.WriteLine(expression + " = " + value); }

当你调用 Foo(4 + 5) 时,会输出 4 + 5 = 9。这对测试框架极其有用,因为你可以输出 assert 的原表达式了:

static void Assert(bool value, [CallerArgumentExpression("value")] string? expr = null) { if (!value) throw new AssertFailureException(expr); } tuple 支持混合定义和使用

比如:

int y = 0; (var x, y, var z) = (1, 2, 3);

于是 y 就变成 2 了,同时还创建了两个变量 x 和 z,分别是 1 和 3 。

接口支持抽象静态方法

这个特性将会在 .NET 6 作为 preview 特性放出,意味着默认是不启用的,需要设置 <LangVersion>preview</LangVersion> 和 <EnablePreviewFeatures>true</EnablePreviewFeatures>,然后引入一个官方的 nuget 包 System.Runtime.Experimental 来启用。

然后接口就可以声明抽象静态成员了,.NET 的类型系统正式具备虚静态方法分发能力。

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