帶你領略C#7 特性程式碼範例

帶你來領略C#7 特性程式碼範例：

#

# 元組值類型

# .NET提供了一個元組（Tuple）類型，但具體在C#中使用時卻存在著各種各樣的問題。由於元組類型是一個引用類型，因此在一些對於效能相當敏感的程式碼中，你很可能會避免因使用它而造成GC的開銷。同時，元組類型是不可變的，雖然這使跨線程共享變得更安全，但也意味著每次進行變更都必須分配一個新的物件。

為了因應這個問題，C# 7將提供一個值類型的元組。這是一個可變類型，對那些重視效能的程式碼來說，這種方式將更有效率。同時，作為值類型，它在每次進行分配時都會產生一個拷貝，因此幾乎沒有產生多執行緒問題的風險。

你可以透過以下語法建立一個元組：

var result = (5, 20);

你也可以選擇對元組中的值進行命名，這並不是必須的，只是讓程式碼有更好的可讀性。

var result = (count: 5, sum: 20);

你可能會想，「很棒的特性，但我自己也能寫出來」。但下一個特性才是重頭戲。

多傳回值

# 在類別C風格的語言中，要在一個函數中傳回兩個值始終是一件麻煩事。你只能選擇將結果封裝成某種結構，或是使用輸出參數。就像許多函數式程式語言一樣，C#選擇了第一種方式為你提供這個特性：

(int, int) Tally (IEnumerable<int> list)

可以看到，在這裡使用泛用的元組有一個基本問題：我們將無從得知每個字段的作用。因此，C#選擇透過一個編譯器花招對結果進行命名：

(int Count, int Sum) Tally (IEnumerable<int> list)

我們在此需要強調一點：C#並沒有產生一個新的匿名類型，你所得到的仍舊是一個元組，但編譯器將假設它的屬性為Count和Sum，而不是Item1和Item2。所以，以下程式碼行的作用都是等價的：

var result = Tally(list);
Console.WriteLine(result.Item1);
Console.WriteLine(result.Count);

請注意一點，我們現在還不具備多賦值語法，如果這種語法最終實現，那麼它的用法可能是這樣的：

(count, sum) = Tally(list);

除了提供簡單的功能性函數之外，多重傳回值的實用性也體現在非同步程式碼的編寫上，因為在async函數中是不允許使用out參數的。

模式匹配：改進的Switch語法區塊

VB與函數式程式設計師對於C#抱怨得最多的一點就是C#中的switch語句功能十分有限。 VB開發者希望能夠進行範圍匹配，而習慣了F#或Haskell的開發者則希望能夠使用分解式的模式匹配。 C#打算同時提供這兩種特性。

在對類型進行模式配對時，你可以建立一個變數以保存轉型的結果。舉例來說，在對一個System.Object使用switch語句時，你可以寫以下程式碼：

case int x:

如果該物件是數值類型，則變數x將得以賦值。否則的話，程式將按從上至下的順序檢查下一個case語句區塊。如果你想更具體地進行匹配，也可以使用範圍檢查：

case int x when x > 0:
case int y:

# 在這個範例中，如果該物件是正整數，則x程式碼區塊將被執行。如果物件是0或負整數，而y程式碼區塊將被執行。

如果需要檢查null值，則只需使用以下語法：

case null;

模式匹配：分解

# 到目前為止，我們僅僅展示了某種對VB中已有的特性所做的增量式改進，而模式匹配真正的強大之處在於分解，它可以將某個物件完全拆開，考慮一下以下語法：

if (person is Professor {Subject is var s, FirstName is "Scott"})

這段程式碼完成了兩件事：

1. 它創建了一個本地變數s，將其賦值為((Professor)person).Subject。

3. # 它執行了一次相等性檢查 ((Professor)person).FirstName == "Scott"。

如果將其以C# 6程式碼改寫則是這樣：

var temp = person as Professor;
if (temp != null && temp.FirstName == "Scott")
{
    var s = temp.Subject

# 在最終發布中，我們預計能夠同時看到對switch語句塊的這兩種改進。

引用返回

# 對於大數據結構進行引用傳遞比起值傳遞快得多，因為後者需要對整個結構進行拷貝。與之類似，返回一個大數據結構的引用一樣能夠提升速度。

在類似C這樣的語言中，可以透過指標傳回某個結構的引用。這種方式會帶來一個常見的問題，即指標所指向的記憶體可能會因為某種原因而已經被回收了。

C#透過使用引用的方式來迴避這個問題，引用本身就是一個附加了規則的指標。最重要的一條規則是，你不能夠回傳某個本地變數的參考。如果你嘗試這樣做，那麼該變數所引用的棧資訊在函數返回時就已經變得不可訪問了。

在微软的展示代码中，它所返回的引用指向一个数组中的某个结构。由于它实质上是指向数组中某个元素的指针，因此随后可以对数组本身进行修改。举例来说：

var x = ref FirstElement(myArray)
x = 5; //MyArray[0] now equals 5

这一语法的用例是对性能高度敏感的代码，在大多数应用中都无需使用这一特性。

二进制字面值（Binary Literals）

此次发布还引入了一个小特性，即二进制字面值。这一语法只是一个简单的前缀而已，例如5可以表示为“0b0101”。这一特性的主要用例是设置基于flag的枚举，以及创建位掩码（bitmask），以用于与C风格语言的互操作。

本地函数

本地函数是指在另一个函数中所定义的函数。第一眼看来，本地函数似乎只是比匿名函数稍好的一种语法。但它实际上还存在几个优点：

• 首先，你无需为其分配一个委托以保存该函数。这不仅减少了内存压力，同时还允许编译器对该函数进行内联操作。

• 其次，在创建闭包时，也无需为其分配一个对象，因为它能够直接访问本地变量。这一点同样能够改善性能，因为它也减少了GC的压力。

按照第二条规则推算，你将无法创建一个指向本地函数的委托。这一点对于代码的组织其实是一个优点，因为你无需创建独立的函数，并且将现有函数的状态作为显式的参数进行传递。

部分类的改进

最后演示的特性是一种处理部分类的新方式。在过去，部分类的应用是基于代码生成优先的概念而出现的。所生成的代码将包含一系列部分方法，开发者可以选择实现这些方法，以调整类的行为。

通过新的“replace”语法，开发者就多了一种新选择，能够以最直接的方式编写代码，随后再引入代码生成器，并重写这些方法。以下将通过一个简单的示例表现开发者的代码编写方式：

public string FirstName {get; set;}

简单又清晰，但完全不符合XAML风格应用的写法。因此，代码生成器将生成如下代码：

private string m_FirstName;
static readonly PropertyChangedEventArgs s_FirstName_EventArgs =new PropertyChangedEventArgs("FirstName")

replace public string FirstName {
    get {
        return m_FirstName;
    }
    set {
        if (m_FirstName == value)
            return;
    m_FirstName = value;
    PropertyChanged?.Invoke(this, m_FirstName_EventArg);
}

通过“replace”关键字，所生成的代码将直接替换手写的代码，添加所缺失的功能。在这个示例中，我们甚至还能够处理一些开发者经常会忽略的麻烦的部分，例如对EventArgs对象进行缓存。

虽然这个官方示例仅用于属性变更通知，但这一技术还可用于各种“面向切面编程（AOP）”的场景，例如在代码中注入日志记录、安全检查、参数校验以及其他各种繁琐的样板式代码。

如果读者想实际了解一下这些特性，可以观赏Channel 9中的视频“The Future of C#”。

以上是帶你領略C#7 特性程式碼範例的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！