C# 版本历史记录
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C# 版本特性说明
现在是 2021 年，相信 C# 7.0 以前的版本大家都应该没有什么问题，因为像博主这样的 90 后“中年”男人，接触的都是这个版本的 C#。所以，在这里我们主要讲解大家C# 7.0、8.0 以及 9.0 的语法特性。考虑到文章篇幅有限，这里选取的都是博主个人比较喜欢的语法特性，如果这里没有你喜欢的特性，请参考文章末尾的参考链接。如果这里的特性你都不喜欢，请你马上关掉这个网页，愿这个世界：Love & Peace。可能你会感觉到我说话变得小心翼翼起来，因为这个世界上有种叫做“杠精”的生物，当它从我的只言片语里读出那些挫败感的时候，终于有了嘲笑我们这批步入30岁行列的90后的底气，没错，我在最近的博客评论中被读者“嘲讽”了，让暴风雨来得更猛烈一些吧！
C# 7.0
在 C# 7.0 中，我个人比较喜欢的特性主要有以下几个：元组和弃元、更多的 expression-bodied 成员、out 变量、异步 Main 方法、模式匹配 和 引发表达式。
元组和弃元
这个概念乍听起来可能会有一点陌生，其实，按我的理解，这就是增强的元组语法，终于可以摆脱Item1、Item2……啦：
//示例1
(string Alpha, string Beta) namedLetters = ("a", "b");
Console.WriteLine($"{namedLetters.Alpha}, {namedLetters.Beta}");
//示例2
var alphabetStart = (Alpha: "a", Beta: "b");
Console.WriteLine($"{alphabetStart.Alpha}, {alphabetStart.Beta}");
//示例3
int count = 5;
string label = "Colors used in the map";
var pair = (count, label);
Console.WriteLine(pair);
有一段时间，前端同事总和我吹嘘 ES6 里面的解构多么多么好用！对此，我想说，C# 一样可以解构，假设我们现在有下面的一个方法：
static (string, double, double) GetLocation()
{
var city = "西安市";
var lat = 33.42d;
var lon = 107.40d;
return (city, lon, lat);
}
这就是简化后的元组的用法，如果是以前，我们还需要返回一个Tuple<string, double, double>。此时，如果我们需要解析城市名称及其经纬度，可以这样做：
//示例4
(string city, double lon, double lat) = GetLocation();
Console.WriteLine($"{city},({lon},{lat})");
OK，那么什么又是弃元呢？继续以上面的代码为例，如果我不关心经纬度，只需要城市名称又该怎么办呢？人家的方法返回的是一个3元的结果，而我们只需要其中的1元，此时，就有了所谓弃元的概念：
(string city, _, _) = GetLocation();
Console.WriteLine($"{city}");
在 C# 中可以使用下划线_来表示要舍弃的元，是为弃元，怎么样？你学会了吗？
更多的 expression-bodied 成员
这部分同样是经过强化的 Lambda 表达式，之前我们可以在成员函数和 只读属性上使用 Lambda 表达式，而现在，我们可以将其运用在构造函数、终结器以及 get和set 访问器：
// Expression-bodied constructor
public ExpressionMembersExample(string label) => this.Label = label;
// Expression-bodied finalizer
~ExpressionMembersExample() => Console.Error.WriteLine("Finalized!");
private string label;
// Expression-bodied get / set accessors.
public string Label
{
get => label;
set => this.label = value ?? "Default label";
}
out变量
个人认为，这是一个非常不错的改进，终于不用再单独声明out变量啦：
if (int.TryParse(input, out int result))
Console.WriteLine(result);
else
Console.WriteLine("Could not parse input");
异步 Main 方法
顾名思义，Main 方法现在可以支持 async 关键字啦：
static async Task<int> Main()
{
// This could also be replaced with the body
// DoAsyncWork, including its await expressions:
return await DoAsyncWork();
}
在没有返回值的情况下，可以考虑返回Task:
static async Task Main()
{
await SomeAsyncMethod();
}
模式匹配
主要是针对 is 和 switch 语句提供了增强的语法。在这里，对于前者来说，我们可以将判断和赋值两个步骤合二为一：
public static double ComputeAreaModernIs(object shape)
{
if (shape is Square s)
return s.Side * s.Side;
else if (shape is Circle c)
return c.Radius * c.Radius * Math.PI;
else if (shape is Rectangle r)
return r.Height * r.Length;
// elided
throw new ArgumentException(
message: "shape is not a recognized shape",
paramName: nameof(shape));
}
而对于后者来说，主要打破了传统 switch 语句的常量模式：
public static double ComputeArea_Version3(object shape)
{
switch (shape)
{
case Square s when s.Side == 0:
case Circle c when c.Radius == 0:
return 0;
case Square s:
return s.Side * s.Side;
case Circle c:
return c.Radius * c.Radius * Math.PI;
default:
throw new ArgumentException(
message: "shape is not a recognized shape",
paramName: nameof(shape));
}
}
引发表达式
这个主要是针对 throw 关键字的增强，当我看到微软的文档的时候，我突然意识到，这个语法其实我用了很久啦！
//场景A：条件运算符
string arg = args.Length >= 1 ? args[0] :
throw new ArgumentException("You must supply an argument");
//场景B：Null合并运算符
public string Name
{
get => name;
set => name = value ??
throw new ArgumentNullException(
paramName: nameof(value),
message: "Name cannot be null");
}
//场景C：Lambda表达式
DateTime ToDateTime(IFormatProvider provider) =>
throw new InvalidCastException("Conversion to a DateTime is not supported.");
以上，就是 C# 7.0 中我个人比较喜欢的语法特性。需要了解所有 C# 7.0 语法特性的小伙伴们，则可以参考这里：C# 7.0 - C# 7.3 中的新增功能。
C# 8.0
在 C# 8.0 中，我个人比较喜欢的特性主要有以下几个：默认接口方法、异步流、索引和范围。
默认接口方法
关于这个，我觉得有点多此一举，如果一定要有一个默认行为，那你用继承来实现不就好啦，接口本来就是用来实现的啊摔！
public class ChineseSayHello : ISayHello
{
public string Who { get; set; }
}
public interface ISayHello
{
private const string DefaultPersopn = "Anumouse";
string Who { get; set; }
void SayHello()
{
Who = DefaultPersopn;
Console.WriteLine($"Hello, {Who}");
}
}
在上面这个例子里，ChineseSayHello没有实现SayHello()方法不影响编译，因为ISayHello有默认实现，可正因为如此，SayHello()方法属于ISayHello，不属于ChineseSayHello：
//正确，可以编译
var sayHello = new ChineseSayHello() as ISayHello;
sayHello.SayHello();
//错误，无法编译
var sayHello = new ChineseSayHello();
sayHello.SayHello();
异步流
该特性可以看作是IEnumerable<T>的一个延伸，即IAsyncEnumerable<T>，主要有下面三个属性：
- 它是用 async 修饰符声明的。
- 它将返回 IAsyncEnumerable。
- 该方法包含用于在异步流中返回连续元素的
yield return语句。
下面是一个来自微软官方的基本示例：
//生成异步流
public static async System.Collections.Generic.IAsyncEnumerable<int> GenerateSequence()
{
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
await Task.Delay(100);
yield return i;
}
}
//枚举异步流
await foreach (var number in GenerateSequence())
{
Console.WriteLine(number);
}
和异步流相关的一个概念是：异步可释放，即 System.IAsyncDisposable，这个可以参考：实现 DisposeAsync 方法。
索引和范围
关于这个，我们换一种说法，可能大家就能接受啦！是什么呢？答案是：切片。切片语法博主经常在 Python 中使用，想不到有生之年居然可以在 C# 里用到这个语法。不过，这个语法糖怎么看都不甜啊，因为没那味儿！
var words = new string[]
{
// index from start index from end
"The", // 0 ^9
"quick", // 1 ^8
"brown", // 2 ^7
"fox", // 3 ^6
"jumped", // 4 ^5
"over", // 5 ^4
"the", // 6 ^3
"lazy", // 7 ^2
"dog" // 8 ^1
};
//取最后一个元素
Console.WriteLine($"The last word is {words[^1]}");
//获取第一个元素到第三个元素
var quickBrownFox = words[1..4];
//获取倒数第一个元素到倒数第二个元素
var lazyDog = words[^2..^0];
//获取全部元素
var all = words[..];
//获取开始到第三个元素
var firstPhrase = words[..4];
//获取结束到倒数第二个元素
var lastPhrase = words[6..];
看起来这些东西在 Python 里都有啊，到底是哪里除了问题呢？我觉得更多的是符号上的不同吧， ^ 这个符号除了表示指数的意思以外，还有按位进行异或运算的意思，所以，这个语法糖加进来以后就会显得相当混乱，而 .. 这个符号显然没有 : 写起来方便啊，所以，虽然 C# 从 C# 8.0 开始有了切片语法，可这不是我想要的切片语法啊！
以上，就是 C# 8.0 中我个人比较喜欢的语法特性。需要了解所有 C# 8.0 语法特性的小伙伴们，则可以参考这里：C# 8.0 中的新增功能。
C# 9.0
在 C# 9.0 中，我个人比较喜欢的特性主要有以下几个：Record、顶级语句、模式匹配增强。
Record
record 是 C# 9.0 中提供的一个新的关键字，地位上等同于 class 和 struct，中文翻译为：记录类型。这是一种引用类型，它提供合成方法来提供值语义，从而实现相等性。 默认情况下，记录是不可变的。简而言之，record 是不可变的引用类型。你可能会说，我们为什么要搞这么一个类型出来呢？难道 class 不香吗？
我觉得如果要回答这个问题，可以借鉴 DDD 中的实体 和 值对象这两个概念。实体 通常都有一个唯一的标识并且在整个生命周期中具有连续性，这一类角色通过 class 来实现一直都工作得很好。例如，每一个 User 都会有一个唯一的UserId ，我们使用 UserId 来判断其相等性。而 值对象 则是指那些没有唯一的标识、不可变的、通过属性来判断相等性。例如，我们有一个地址 Address，它由省、市、区、县和详细地址组成，那么，问题来了，如果两个 Address 的省、市、区、县和详细地址都相同，这两个 Address 是不是同一个地址呢？常识告诉我们：不会，因为它们是不同的实例。
这就是 record 出现的原因，对于上面的这个问题，我们可以来解决：
record Address
{
public string Province { get; set; }
public string City { get; set; }
public string District { get; set; }
public string County { get; set; }
}
var addr1 = new Address() { Province = "陕西省", City = "西安市", District = "雁塔区" };
var addr2 = new Address() { Province = "陕西省", City = "西安市", District = "雁塔区" };
Console.WriteLine($"addr1 == addr2：{addr1 == addr2}");
想想以前我们是怎么做的呢？是不是要写类似下面这样的代码：
if (addr1.Province == addr2.Province && addr1.City == addr2.City) {
//属性太多啦，我就不一个一个地比较啦，懂得都懂
}
所以，这就是 record 存在的意义。除此之外呢，这个关键字更多的是语法层面上的，实际上从编译出来的 IL 来看，它本质上依然是一个类，并且它是不可变的。定义记录类型时，编译器会合成其他几种方法：
- 基于值的相等性比较方法
- 替代 GetHashCode()
- 复制和克隆成员
- PrintMembers 和 ToString()
那么，你可能还会有疑问，假如我定义了两个不同的记录类型，它们都拥有相同的属性成员，如果按值相等来判断的话，岂不是这两个不同的记录类型变成相同的了？这么重要的问题，微软怎么可能没有想到呢？编译器会合成一个 EqualityContract 属性，该属性返回与记录类型匹配的 Type 对象。在这里，微软再一次发挥了元组的威力，对于上面定义的地址，我们可以继续使用解构语法：
(province, city, district, county) = addr1;
当然，我相信哪怕到2090年，这个世界上依然会有“杠精”：你说这玩意儿不能变？我就想变怎么办？答案是使用with语法：
public record Person
{
public string LastName { get; }
public string FirstName { get; }
public Person(string first, string last) => (FirstName, LastName) = (first, last);
}
var person = new Person("Bill", "Wagner");
Person brother = person with { FirstName = "Paul" }; // 修改FirstName的副本
Person clone = person with { }; // 空集副本
好了，关于记录类型就先为大家介绍到这里，更详细的说明可以参考这里：使用记录类型。
顶级语句
顶级语句，这个又是一个听起来非常模糊的概念对不对？ 大家可以看一下这篇文章：26 种不同的编程语言的 “Hello World” 程序。怎么样，在众多解释型的语言中，C#、Java 甚至 C++ 的 “Hello World” 是不是都看起来有一点臃肿？
好了，现在可以梦想成真啦！
using System;
Console.WriteLine("Hello World!");
如果觉得这样还显得臃肿，可以省略 using 部分：
System.Console.WriteLine("Hello World!");
当然啦，一个项目里显然只能有一个文件可以使用顶级语句，你可以理解为这些代码运行在一个看不见的Main()方法中，而Main()方法显然只能有一个，相比下来，Python 就自由多啦，不过if __name__ == '__main__'的老梗就不再这里展开啦！
模式匹配增强
感觉微软在模式匹配的道路上越走越远啊，说好的语法糖呢？这简直是毒药，7.0 里面眼花缭乱的switch都还没学会呢！
public static bool IsLetter(this char c) =>
c is >= 'a' and <= 'z' or >= 'A' and <= 'Z';
public static bool IsLetterOrSeparator(this char c) =>
c is (>= 'a' and <= 'z') or (>= 'A' and <= 'Z') or '.' or ',';
if (e is not null)
{
// ...
}
以上，就是 C# 9.0 中我个人比较喜欢的语法特性。需要了解所有 C# 9.0 语法特性的小伙伴们，则可以参考这里：C# 9.0 中的新增功能。