以下將是 C# 7.0 中所有計(jì)劃的語(yǔ)言特性的描述。隨著 Visual Studio “15” Preview 4 版本的發(fā)布，這些特性中的大部分將活躍起來(lái)?，F(xiàn)在是時(shí)候來(lái)展示這些特性，你也告訴借此告訴我們你的想法！

C＃7.0 增加了許多新功能，并專(zhuān)注于數(shù)據(jù)消費(fèi)，簡(jiǎn)化代碼和性能的改善?；蛟S最大的特性就是元祖和模式匹配，元祖可以很容易地?fù)碛卸鄠€(gè)返回結(jié)果，而模型匹配可以根據(jù)數(shù)據(jù)的“形”的不同來(lái)簡(jiǎn)化代碼。我們希望，將它們結(jié)合起來(lái)，從而使你的代碼更加簡(jiǎn)潔高效，也可以使你更加快樂(lè)并富有成效。

請(qǐng)點(diǎn)擊 Visual Studio 窗口頂部的反饋按鈕，告訴我們哪些是你不期待的特性或者你關(guān)于提升這些特性的思考。還有許多功能沒(méi)有在 Preview 4 版本中實(shí)現(xiàn)。接下來(lái)我會(huì)描述一些我們發(fā)布的最終版本里將會(huì)起作用的特性，和一些一旦不起作用機(jī)即會(huì)刪除掉的特性。我也是支持對(duì)這些計(jì)劃作出改變，尤其是作為我們從你那兒得到反饋的結(jié)果。當(dāng)最終版本發(fā)布時(shí)，這些特性中的一些將會(huì)改變或者刪除。

如果你好奇這些特性的設(shè)計(jì)過(guò)程，你可以在 Roslyn GitHub site 上找到很多設(shè)計(jì)筆記和討論。

希望 C＃7.0 能帶給你快樂(lè)！

輸出變量

在當(dāng)前的 C＃ 中，使用輸出參數(shù)并不像我們想的那樣方便。在你調(diào)用一個(gè)無(wú)輸出參數(shù)的方法之前，首先必須聲明一個(gè)變量并傳遞給它。如果你沒(méi)有初始化這些變量，你就無(wú)法使用 var 來(lái)聲明它們，除非先指定完整的類(lèi)型：

public void PrintCoordinates(Point p)
{
int x, y; // have to "predeclare"
p.GetCoordinates(out x, out y);
WriteLine($"({x}, {y})");
}

在 C＃7.0 中，我們正在增加輸出變量和聲明一個(gè)作為能夠被傳遞的輸出實(shí)參的變量的能力：

public void PrintCoordinates(Point p)
{
p.GetCoordinates(out int x, out int y);
WriteLine($"({x}, {y})");
}

注意，變量是在封閉塊的范圍內(nèi)，所以后續(xù)也可以使用它們。大多數(shù)類(lèi)型的聲明不建立自己的范圍，因此在他們中聲明的變量通常會(huì)被引入到封閉范圍。

Note：在 Preview 4 中，適用范圍規(guī)則更為嚴(yán)格：輸出變量的作用域是聲明它們的語(yǔ)句，因此直到下個(gè)版本發(fā)布時(shí)，上面的示例才會(huì)起作用。

由于輸出變量直接被聲明為實(shí)參傳遞給輸出形參，編譯器通常會(huì)告訴他們應(yīng)該是的類(lèi)型（除非有沖突過(guò)載），所以使用 var 來(lái)代替聲明它們的方式是比較好的：

p.GetCoordinates(out var x, out var y);

輸出參數(shù)的一種常見(jiàn)用法是Try模式，其中一個(gè)布爾返回值表示成功，輸出參數(shù)就會(huì)攜帶所獲的結(jié)果：

public void PrintStars(string s)
{
if (int.TryParse(s, out var i)) { WriteLine(new string('*', i)); }
else { WriteLine("Cloudy - no stars tonight!"); }
}

注意：這里i只用在 if 語(yǔ)句來(lái)定義它，所以 Preview 4 可以將這個(gè)處理的很好。

我們計(jì)劃允許以 a* 為形式的“通配符”作為輸出參數(shù)，這會(huì)讓你忽略了你不關(guān)心參數(shù)：

p.GetCoordinates(out int x, out *); // I only care about x

Note：在 C#7.0 中是否會(huì)包含通配符還不確定。

模式匹配

C＃ 7.0 引入了模式概念。抽象地講，模式是句法元素，能用來(lái)測(cè)試一個(gè)數(shù)據(jù)是否具有某種“形”，并在被應(yīng)用時(shí)，從值中提取有效信息。

C＃7.0 中的模式示例：

•C 形式的常量模式（C是C#中的常量表達(dá)式），可以測(cè)試輸入是否等于C

•T X 形式的類(lèi)型模式（T是一種類(lèi)型、X是一個(gè)標(biāo)識(shí)符），可以測(cè)試輸入是否是T類(lèi)型，如果是，會(huì)將輸入值提取成T類(lèi)型的新變量X

•Var x 形式的 Var 模式（x是一個(gè)標(biāo)識(shí)符），它總是匹配的，并簡(jiǎn)單地將輸入值以它原本的類(lèi)型存入一個(gè)新變量X中。

這僅僅是個(gè)開(kāi)始 - 模式是一種新型的 C＃ 中的語(yǔ)言元素。未來(lái)，我們希望增加更多的模式到 C# 中。

在 C＃7.0，我們正在加強(qiáng)兩個(gè)現(xiàn)有的具有模式的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)：

•is 表達(dá)式現(xiàn)在具有一種右手側(cè)的模式，而不僅僅是一種類(lèi)型

•switch 語(yǔ)句中的 case 語(yǔ)句現(xiàn)在可以使用匹配模式，不只是常數(shù)值

在 C＃的未來(lái)版本中，我們可能會(huì)增加更多的被用到的模式。

具有模式的 IS 表達(dá)式

下面是使用 is 表達(dá)式的示例，其中利用了常量模式和類(lèi)型模式：

public void PrintStars(object o)
{
if (o is null) return; // constant pattern "null"
if (!(o is int i)) return; // type pattern "int i"
WriteLine(new string('*', i));
}

正如你們看到，模式變量（模式引入的變量）和早前描述的輸出變量比較類(lèi)似，它們可以在表達(dá)式中間聲明，并在最近的范圍內(nèi)使用。就像輸出變量一樣，模式變量是可變的。

注：就像輸出變量一樣，嚴(yán)格范圍規(guī)則適用于Preview 4。

模式和 Try方法可以很好地協(xié)同：

if (o is int i || (o is string s && int.TryParse(s, out i)) { /* use i */ } 

具有模式的 Switch 語(yǔ)句

我們正在歸納 Switch 語(yǔ)句：

•可以設(shè)定任何類(lèi)型的 Switch 語(yǔ)句（不只是原始類(lèi)型）

•模式可以用在 case 語(yǔ)句中

•Case 語(yǔ)句可以有特殊的條件

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

switch(shape)
{
case Circle c:
WriteLine($"circle with radius {c.Radius}");
break;
case Rectangle s when (s.Length == s.Height):
WriteLine($"{s.Length} x {s.Height} square");
break;
case Rectangle r:
WriteLine($"{r.Length} x {r.Height} rectangle");
break;
default:
WriteLine("<unknown shape>");
break;
case null:
throw new ArgumentNullException(nameof(shape));
}

關(guān)于新擴(kuò)展的 switch 語(yǔ)句，有幾點(diǎn)需要注意：

•Case 語(yǔ)句的順序現(xiàn)在變得重要：就像 catch 語(yǔ)句一樣，case 語(yǔ)句的范圍現(xiàn)在可以相交，第一個(gè)匹配上的會(huì)被選中。此外，就像 catch 語(yǔ)句一樣，編譯器通過(guò)去除明顯不會(huì)進(jìn)入的 case 來(lái)幫助你。在此之前，你甚至不需要告訴判斷的順序，所以這并不是一個(gè)使用 case 語(yǔ)句的巨大的改變。

•默認(rèn)的語(yǔ)句還是最后被判斷：盡管 null 的 case 語(yǔ)句在最后語(yǔ)句之前出現(xiàn)，它也會(huì)在默認(rèn)語(yǔ)句被選中之前被測(cè)試。這是與現(xiàn)有 Switch 語(yǔ)義兼容的。然而，好的做法通常會(huì)將默認(rèn)語(yǔ)句放到最后。

•Switch 不會(huì)到最后的 null 語(yǔ)句：這是因?yàn)楫?dāng)前 IS 表達(dá)式的例子具有類(lèi)型匹配，不會(huì)匹配到 null。這保證了空值不會(huì)不小心被任何的類(lèi)型模式匹配上的情況;你必須更明確如何處理它們（或放棄它而使用默認(rèn)語(yǔ)句）。

通過(guò)一個(gè) case 引入模式變量:標(biāo)簽僅在相應(yīng)的 Switch 范圍內(nèi)。

元組

這是一個(gè)從方法中返回多個(gè)值的常見(jiàn)模式。目前可選用的選項(xiàng)并非是最佳的：

•輸出參數(shù)：使用起來(lái)比較笨拙（即使有上述的改進(jìn)），他們?cè)谑褂卯惒椒椒ㄊ遣黄鹱饔玫摹?/p>

•System.Tuple<...> 返回類(lèi)型：冗余使用和請(qǐng)求一個(gè)元組對(duì)象的分配。

•方法的定制傳輸類(lèi)型：對(duì)于類(lèi)型，具有大量的代碼開(kāi)銷(xiāo)，其目的只是暫時(shí)將一些值組合起來(lái)。

•通過(guò)動(dòng)態(tài)返回類(lèi)型返回匿名類(lèi)型：很高的性能開(kāi)銷(xiāo)，沒(méi)有靜態(tài)類(lèi)型檢查。

在這點(diǎn)要做到更好，C＃7.0 增加的元組類(lèi)型和元組文字：

(string, string, string) LookupName(long id) // tuple return type
{
... // retrieve first, middle and last from data storage
return (first, middle, last); // tuple literal
}

這個(gè)方法可以有效地返回三個(gè)字符串，以元素的形式包含在一個(gè)元組值里。

這種方法的調(diào)用將會(huì)收到一個(gè)元組，并且可以單獨(dú)地訪問(wèn)其中的元素：

var names = LookupName(id);
WriteLine($"found {names.Item1} {names.Item3}.");

Item1 等是元組元素的默認(rèn)名稱(chēng)，也可以被一直使用。但他們不具有描述性，所以你可以選擇添加更好的：

(string first, string middle, string last) LookupName(long id) // tuple elements have names

現(xiàn)在元組的接收者有多個(gè)具有描述性的名稱(chēng)可用：

var names = LookupName(id);
WriteLine($"found {names.first} {names.last}.");

你也可以直接在元組文字指定元素名稱(chēng)：

return (first: first, middle: middle, last: last); // named tuple elements in a literal

一般可以給元組類(lèi)型分配一些彼此無(wú)關(guān)的名稱(chēng)：只要各個(gè)元素是可分配的，元組類(lèi)型就可以自如地轉(zhuǎn)換為其他的元組類(lèi)型。也有一些限制，特別是對(duì)元組文字，即常見(jiàn)的和告警錯(cuò)誤，如不慎交換元素名稱(chēng)的情況下，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

Note：這些限制尚未在 Preview 4 中實(shí)現(xiàn)。

元組是值類(lèi)型的，它們的元素是公開(kāi)的，可變的。他們有值相等，如果所有的元素都是成對(duì)相等的（并且具有相同的哈希值），那么這兩個(gè)元組也是相等的（并且具有相同的哈希值）。

這使得在需要返回多個(gè)值的情況下，元組會(huì)非常有用。舉例來(lái)說(shuō)，如果你需要多個(gè) key 值的字典，使用元組作為你的 key 值，一切會(huì)非常順利。如果你需要在每個(gè)位置都具有多個(gè)值的列表，使用元組進(jìn)行列表搜索，會(huì)工作的很好。

Note：元組依賴于一組基本類(lèi)型，卻不包括在 Preview 4 中。為了使該特性工作，你可以通過(guò) NuGet 獲取它們：

•右鍵單擊 Solution Explorer 中的項(xiàng)目，然后選擇“管理的NuGet包......”

•選擇“Browse”選項(xiàng)卡，選中“Include prerelease”，選擇“nuget.org”作為“Package source”

•搜索“System.ValueTuple”并安裝它。

解構(gòu)

消耗元組的另一種方法是將解構(gòu)它們。一個(gè)解構(gòu)聲明是一個(gè)將元組（或其他值）分割成部分并單獨(dú)分配到新變量的語(yǔ)法：

(string first, string middle, string last) = LookupName(id1); // deconstructing declaration
WriteLine($"found {first} {last}.");

在解構(gòu)聲明中，您可以使用 var 來(lái)聲明單獨(dú)的變量：

(var first, var middle, var last) = LookupName(id1); // var inside

或者將一個(gè)單獨(dú)的 var 作為一個(gè)縮寫(xiě)放入圓括號(hào)外面：

var (first, middle, last) = LookupName(id1); // var outside

你也可以使用解構(gòu)任務(wù)來(lái)解構(gòu)成現(xiàn)有的變量

(first, middle, last) = LookupName(id2); // deconstructing assignment

解構(gòu)不只是應(yīng)用于元組。任何的類(lèi)型都可以被解構(gòu)，只要它具有（實(shí)例或擴(kuò)展）的解構(gòu)方法：

public void Deconstruct(out T1 x1, ..., out Tn xn) { ... }

輸出參數(shù)構(gòu)成了解構(gòu)結(jié)果中的值。

（為什么它使用了參數(shù)，而不是返回一個(gè)元組？這是為了讓你針對(duì)不同的值擁有多個(gè)重載）。

class Point
{
public int X { get; }
public int Y { get; }
public Point(int x, int y) { X = x; Y = y; }
public void Deconstruct(out int x, out int y) { x = X; y = Y; }
}
(var myX, var myY) = GetPoint(); // calls Deconstruct(out myX, out myY);

這是一種常見(jiàn)的模式，以一種對(duì)稱(chēng)的方式包含了構(gòu)建和解構(gòu)。

對(duì)于輸出變量，我們計(jì)劃在解構(gòu)中加入通配符，來(lái)化簡(jiǎn)你不關(guān)心的變量：

(var myX, *) = GetPoint(); // I only care about myX

Note：通配符是否會(huì)出現(xiàn)在C＃7.0中，這仍是未知數(shù)。

局部函數(shù)

有時(shí)候，一個(gè)輔助函數(shù)可以在一個(gè)獨(dú)立函數(shù)內(nèi)部起作用?，F(xiàn)在，你可以以一個(gè)局部函數(shù)的方式在其它函數(shù)內(nèi)部聲明這樣的函數(shù)：

public int Fibonacci(int x)
{
if (x < 0) throw new ArgumentException("Less negativity please!", nameof(x));
return Fib(x).current;
(int current, int previous) Fib(int i)
{
if (i == 0) return (1, 0);
var (p, pp) = Fib(i - 1);
return (p + pp, p);
}
}

閉合范圍內(nèi)的參數(shù)和局部變量在局部函數(shù)的內(nèi)部是可用的，就如同它們?cè)?lambda 表達(dá)式中一樣。

舉一個(gè)例子，迭代的方法實(shí)現(xiàn)通常需要一個(gè)非迭代的封裝方法，以便在調(diào)用時(shí)檢查實(shí)參。（迭代器本身不啟動(dòng)運(yùn)行，直到 MoveNext 被調(diào)用）。局部函數(shù)非常適合這樣的場(chǎng)景：

public IEnumerable<T> Filter<T>(IEnumerable<T> source, Func<T, bool> filter)
{
if (source == null) throw new ArgumentNullException(nameof(source));
if (filter == null) throw new ArgumentNullException(nameof(filter));
return Iterator();
IEnumerable<T> Iterator()
{
foreach (var element in source) 
{
if (filter(element)) { yield return element; }
}
}
}

如果迭代器有一個(gè)私有方法傳遞給過(guò)濾器，那么當(dāng)其它成員意外的使用迭代器時(shí)，迭代器也變得可用（即使沒(méi)有參數(shù)檢查）。此外，還會(huì)采取相同的實(shí)參作為過(guò)濾器，以便替換范圍內(nèi)的參數(shù)。

注意：在 Preview 4，局部函數(shù)在調(diào)用之前，必須被聲明。這個(gè)限制將會(huì)被松開(kāi)，以便使得局部函數(shù)從定義分配中讀取時(shí)，能夠被調(diào)用。

文字改進(jìn)

C＃7.0 允許 _ 出現(xiàn)，作為數(shù)字分隔號(hào)：

var d = 123_456; var x = 0xAB_CD_EF;

你可以將 _ 放入任意的數(shù)字之間，以提高可讀性，它們對(duì)值沒(méi)有影響。

此外，C＃7.0 引入了二進(jìn)制文字，這樣你就可以指定二進(jìn)制模式而不用去了解十六進(jìn)制。

var b = 0b1010_1011_1100_1101_1110_1111;

引用返回和局部引用

就像在 C# 中通過(guò)引用來(lái)傳遞參數(shù)（使用引用修改器），你現(xiàn)在也可以通過(guò)引用來(lái)返回參數(shù)，同樣也可以以局部變量的方式存儲(chǔ)參數(shù)。

public ref int Find(int number, int[] numbers)
{
for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
{
if (numbers[i] == number) 
{
return ref numbers[i]; // return the storage location, not the value
}
}
throw new IndexOutOfRangeException($"{nameof(number)} not found");
}
int[] array = { 1, 15, -39, 0, 7, 14, -12 };
ref int place = ref Find(7, array); // aliases 7's place in the array
place = 9; // replaces 7 with 9 in the array
WriteLine(array[4]); // prints 9

這是繞過(guò)占位符進(jìn)入大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的好方法。例如，一個(gè)游戲也許會(huì)將它的數(shù)據(jù)保存在大型預(yù)分配的陣列結(jié)構(gòu)中（為了避免垃圾回收機(jī)制暫停）。方法可以將直接引用返回成一個(gè)結(jié)構(gòu)，通過(guò)它的調(diào)用者可以讀取和修改它。

也有一些限制，以確保安全：

•你只能返回“安全返回”的引用：一個(gè)是傳遞給你的引用，一個(gè)是指向?qū)ο笾械囊谩?/p>

•本地引用會(huì)被初始化成一個(gè)本地存儲(chǔ)，并且不能指向另一個(gè)存儲(chǔ)。

異步返回類(lèi)型

到現(xiàn)在為止，C＃ 的異步方法必須返回 void，Task 或 Task<T>。C＃7.0 允許其它類(lèi)型以這種能從一個(gè)方法中返回的方式被定義，因?yàn)樗鼈兛梢砸援惒椒椒ū环祷氐姆绞絹?lái)定義其它類(lèi)型。

例如我們計(jì)劃建立一個(gè) ValueTask<T> 結(jié)構(gòu)類(lèi)型的數(shù)據(jù)。建立它是為了防止異步運(yùn)行的結(jié)果在等待時(shí)已可用的情境下，對(duì) Task<T> 進(jìn)行分配。對(duì)于許多實(shí)例中設(shè)計(jì)緩沖的異步場(chǎng)景，這可以大大減少分配的數(shù)量并顯著地提升性能。

Note：異步返回類(lèi)型尚未在 Preview 4 中提供。

更多的 expression bodied 成員：

expression bodied 的方法和屬性是對(duì) C# 6.0 的巨大提升。C# 7.0 為 expression bodied 事件列表增加了訪問(wèn)器，結(jié)構(gòu)器和終結(jié)器。

class Person
{
private static ConcurrentDictionary<int, string> names = new ConcurrentDictionary<int, string>();
private int id = GetId();
public Person(string name) => names.TryAdd(id, name); // constructors
~Person() => names.TryRemove(id, out *); // destructors
public string Name
{
get => names[id]; // getters
set => names[id] = value; // setters
}
}

Note：這些額外增加的 expression bodied 的成員尚未在 Preview 4 中提供。

這是社區(qū)共享的示例，而不是 Microsoft C# 編譯團(tuán)隊(duì)提供的，還是開(kāi)源的！

Throw 表達(dá)式

在表達(dá)式中間拋出一個(gè)異常是很容易的：只需為自己的代碼調(diào)用一個(gè)方法！但在 C＃7.0 中，我們?cè)试S在任意地方拋出一個(gè)表達(dá)式：

class Person
{
public string Name { get; }
public Person(string name) => Name = name ?? throw new ArgumentNullException(name);
public string GetFirstName()
{
var parts = Name.Split(" ");
return (parts.Length > 0) ? parts[0] : throw new InvalidOperationException("No name!");
}
public string GetLastName() => throw new NotImplementedException();
}

Note：Throw 表達(dá)式尚未在Preview 4中提供。

以上所述是小編給大家介紹的C＃7.0中新特性匯總，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！

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