C# 9.0 特性全面总结
顶级语句
顶级语句可以删除程序中不必要的代码，以最简单的Hello,world!为例：
usingSystem;
namespaceHelloWorld{
classProgram{
staticvoidMain(string[]args){
Console.WriteLine("HelloWorld!");
}
}
}
如果使用顶级语句的话，可以简化为：
usingSystem;
Console.WriteLine("HelloWorld!");
如果不使用using，还可以更加简化：
System.Console.WriteLine("HelloWorld!");
顶级语句在很多命令行程序、小工具程序中会非常有用，对应用程序的作用域或者复杂程度没有任何限制。
注意，一个程序中，只能有一个文件使用顶级语句，并且顶级语句必须位于命名空间或类型定义之前！
弃元参数
在lambda表达式或者匿名函数中如果要忽略某个参数，可以用_代替。
varbutton=newButton("ClickMe!");
button.Click+=(_,e)=>{/*othercodegoeshere.*/};
仅初始化设置器（Initonlysetters）
创建只能通过对象初始化进行赋值的属性。
publicclassInitDemo{
publicstringStart{get;init;}
publicstringStop{get;init;}
}
//initDemo.Start="Now";//Error
//initDemo.End="Tomorrow";//Error
varinitDemo=newInitDemo{
Start="Now",
Stop="Tomorrow"
};
记录类型(Record)
记录类型，是一种引用类型，默认是不可变的。记录类型的相等判断可以通过引用或者结构进行判断的。
//默认不可变的记录类型
publicrecordPerson(stringName,intAge);
//可变记录类型
publicrecordMutablePerson(stringName,intAge){
publicstringName{get;set;}=Name;
publicintAge{get;set;}=Age;
}
varperson1=newPerson("ZhiminZhang",40);
varperson2=newPerson("ZhiminZhang",40);
Console.WriteLine(person1==person2);//True结构相同
Console.WriteLine(person1.Equals(person2));//True结构相同
Console.WriteLine(ReferenceEquals(person1,person2));//False,引用不同
//改变默认的记录！-->创建一个新的记录。
varperson3=person1with{Age=43};
Console.WriteLine(person3==person1);//False结构不同
//解构(Destruct)一个记录，将记录的属性提取为本地变量
var(name,age)=person3;
varperson4=newMutablePerson("Zhiminzhang",40);
person4.Age=43;
varperson5=newCitizen("ZhiminZhang",40,"China");
Console.WriteLine(person1==person5);
//记录类型也可以被继承
publicrecordCitizen(stringName,intAge,stringCountry):Person(Name,Age);
varcitizen=newCitizen("ZhiminZhang",40,"China");
Console.WriteLine(person1==citizen);//False类型不同；
- 优点：记录类型是轻量级的不可变类型，可以减少大量的代码，可以按照结构和引用进行比较；
- 缺点：需要实例化大量的对象；
如果要更加深入的学习记录类型，请查看微软的官方文档explorationofrecords。
模式匹配增强
C#9包含了一些新的模式匹配增强：
Typepatterns类型匹配，判断一个变量的类型
objectobj=newint();
vartype=objswitch{
string=>"string",
int=>"int",
_=>"obj"
};
Console.WriteLine(type);//int
Relationalpatterns关系匹配
//Relationalpatterns
varperson1=newPerson("ZhiminZhang",40);
varinRange=person1switch{
(_,<18)=>"lessthan18",
(_,>18)=>"greaterthan18",
(_,18)=>"18yearsold!"
};
Console.WriteLine(inRange);//greaterthan18
Conjunctiveandpatterns逻辑与匹配
//Andpattern
varperson1=newPerson("ZhiminZhang",40);
varageInRange=person1switch{
(_,<18)=>"lessthan18",
("ZhangZhimin",_)and(_,>=18)=>"ZhiminZhangisgreaterthan18"
};
Console.WriteLine(ageInRange);//ZhiminZhangisgreaterthan18
Disjunctiveorpatterns逻辑或匹配
//Orpattern
varperson1=newPerson("ZhiminZhang",40);
varageInRange=person1switch{
(_,<18)=>"lessthan18",
(_,18)or(_,>18)=>"18orgreater"
};
Console.WriteLine(ageInRange);//18orgreater
Negatednotpatterns逻辑非匹配
//Notpattern
varperson1=newPerson("ZhiminZhang",40);
varmeOrNot=person1switch{
not("ZhiminZhang",40)=>"Notme!",
_=>"Me:-)"
};
Console.WriteLine(meOrNot);//Me:-)
Parenthesizedpatterns带括号的优先级匹配
//Parenthesizedpatterns
varis10=newIsNumber(true,10);
varn10=is10switch{
((_,>1and<5)and(_,>5and<9))or(_,10)=>"10",
_=>"not10"
};
Console.WriteLine(n10);//10
注意，如果没有匹配到全部的情况，将会出现异常。
新的初始化表达式
在C＃9.0中，当已创建对象的类型已知时，可以在new表达式中省略该类型。
publicclassMyClass{
privateList_observations=new();
}
Pointp=new(1,1);
Dictionarydict=new();
Point[]points={new(1,1),new(2,2),new(3,3)};
varlist=newList{
new(1,1),new(2,2),new(3,3)
};
- 优点：可以让代码更加简洁；
- 缺点：某些情况下会让代码更难理解；
目标类型条件表达式
可以隐式转换null值，在C#9.0中得到了增强。
voidTestMethod(int[]list,uint?u){
int[]x=list??newint[0];
varl=u??-1u;
}
GetEnumerator扩展
可以为任意类型添加一个GetEnumerator
publicstaticclassExtensions{
publicstaticIEnumeratorGetEnumerator(thisIEnumeratorenumerator)=>enumerator;
}
IEnumeratorenumerator=newCollection{
"A","B","C"
}.GetEnumerator();
foreach(variteminenumerator){
Console.WriteLine(item);
}
在本地函数上添加标记
允许在本地函数上添加标记。
staticvoidMain(string[]args){
[Conditional("DEBUG")]
staticvoidDoSomething([NotNull]stringtest){
Console.WriteLine("Doit!");
}
DoSomething("Doing!");
}
分部方法扩展
在C#9.0中，移除了分部方法的几个限制：
- 必须具有void返回类型。
- 不能具有out参数。
- 不能具有任何可访问性（隐式private）。
partialclassDoing{
internalpartialboolDoSomething(strings,outinti);
}
partialclassDoing{
internalpartialboolDoSomething(strings,outinti){
i=0;
returntrue;
}
}
静态lambda表达式
从C＃9.0开始，可以将static修饰符添加到lambda表达式或匿名方法。静态lambda表达式类似于static局部函数：静态lambda或匿名方法无法捕获局部变量或实例状态。所述static可以防止意外捕获其他变量。
lambda表达式会捕获上下文的变量，不仅会有性能的问题，而且还可能出现错误，比如：
intnumber=0; FunctoString=()=>number.ToString();//number被自动捕获进toString函数中
可以在lambda表达式前添加static关键字，来解决这个问题：
intnumber=0; FunctoString=static()=>number.ToString();//这里无法再使用number；
模块初始化代码
可以使用ModuleInitializerAttribute为组件(assembly)定义初始化代码，当初始化/加载时执行，可以类比类的静态构造函数，但是是组件级别的，要求如下：
- 必须是静态的、无参数的、无返回值的方法；
- 不能是范型方法，也不能包含在范型类中；
- 不能是私有函数，必须是公开(public)或者内部(internal)的函数；
协变返回类型
协变返回类型为重写方法的返回类型提供了灵活性。覆盖方法可以返回从覆盖的基础方法的返回类型派生的类型。这对于记录和其他支持虚拟克隆或工厂方法的类型很有用。比如：
publicvirtualPersonGetPerson(){returnnewPerson();}
publicoverridePersonGetPerson(){returnnewStudent();}
在C#9.0中，可以在子类中返回更加详细的类型：
publicvirtualPersonGetPerson(){returnnewPerson();}
publicStudentPersonGetPerson(){returnnewStudent();}
原生整数类型
C#9添加了两个新的整数类型(nint和nunit)，依赖宿主机以及编译设定。
nintnativeInt=55; Console.WriteLine(nint.MaxValue); //在x86平台上，输出为2147483647 //在x64平台上，输出为9223372036854775807
- 优点：可以更好的兼容原生API；
- 缺点：缺失平台无关性；
跳过本地初始化(SkipLocalInit)
在C#9.0中，可以使用SkipLocalsInitAttribute来告知编译器不要发射(Emit).localsinit标记。
[System.Runtime.CompilerServices.SkipLocalsInit]
staticunsafevoidDemoLocalsInit(){
intx;
//注意，x没有初始化，输出结果不确定；
Console.WriteLine(*&x);
}
- 优点：跳过本地初始化可以提升程序的性能；
- 缺点：性能的影响通常不大，建议只在极端情况下才使用这个；
函数指针
使用delegate*可以声明函数指针。
unsafeclassFunctionPointer{
staticintGetLength(strings)=>s.Length;
delegate*functionPointer=&GetLength;
}
publicvoidTest(){
Console.WriteLine(functionPointer("test"));//4;
}
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