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C#9.0新特性詳解——頂級(jí)程序語句（Top-Level Programs)

更新時(shí)間：2020年12月07日 08:35:04 作者：碼客風(fēng)云

這篇文章主要介紹了C#9.0新特性詳解——頂級(jí)程序語句（Top-Level Programs)的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)c#，感興趣的朋友可以了解下

1 背景與動(dòng)機(jī)

通常，如果只想用C#在控制臺(tái)上打印一行“Hello World！”，這可不是Console.WriteLine("Hello World!");一條語句就可以搞定的，還涉及到其他必要基礎(chǔ)代碼（如定義類和入口函數(shù)Main），例如下面：

using System;
class Program
{
  static void Main()
  {
    Console.WriteLine("Hello World!");
  }
}

就打印一句“Hello World!”，就這么多代碼。這個(gè)不僅對(duì)于初學(xué)者來說麻煩，而且使得代碼凌亂，并且增加了縮進(jìn)層級(jí)。為了解決這些問題，就提出了頂級(jí)代碼語句這個(gè)新特性。

2 頂級(jí)語句

2.1 介紹

在C#9.0中，將Class的定義和主函數(shù)Main的聲明省略掉，只寫出你的核心業(yè)務(wù)代碼，就成了頂級(jí)語句。上面這段代碼，我們可以用頂級(jí)語句寫為：

using System;

Console.WriteLine("Hello World!");

這樣，代碼簡(jiǎn)潔清晰了很多，易于初學(xué)者理解。是不是有點(diǎn)寫Python的感覺？當(dāng)然，任何語句都是允許的。如果你想返回值，你可以那樣做；你想用await，也可以那樣做；如果你想訪問命令行參數(shù)，args也是可用的；你想使用本地函數(shù)，也是可以的。

雖然可以使用任何代碼，但是有一些規(guī)則要求必須遵守：

頂級(jí)語句必須放在using語句代碼后面
頂級(jí)語句必須用在任何類型或者命名空間聲明的前面
頂級(jí)語句只能寫在一個(gè)源代碼文件里，像如今只能寫一個(gè)main方法一樣。
頂級(jí)語句中定義的本地函數(shù)和變量，在頂級(jí)代碼段外部的任何地方調(diào)用他們都會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

下面這段代碼就是一個(gè)比較好的示例：

using static System.Console;
using System.Threading.Tasks;

WriteLine("Hello,");
Print(args[0]);
await Task.Delay(1000);
return 0;

void Print(string arg)
{
  WriteLine(arg);
}

2.2 原理

我們知道，C#作為面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，一切類型都是面向?qū)ο蟮?，要有類型和成員定義。頂級(jí)語句表面看著好像違反了這一規(guī)則，實(shí)際上沒有。這是因?yàn)椋敿?jí)語句最終還是在編譯的時(shí)候，被作為全局命空間中Program類的Main方法體中一段代碼一起自動(dòng)生成。如下所示：

static class Program
{
  static async Task Main(string[] args)
  {
    // 頂級(jí)語句
  }
}

需要注意的是，這里的類名Program和方法名Main只是用來舉例，其實(shí)在編譯器生成的不是這個(gè)名字。我們可以通過查看IL代碼確認(rèn)這一點(diǎn)：

根據(jù)在頂級(jí)語句中是否有異步操作和返回值的情況，生成的入口函數(shù)簽名也是不同的。具體如下面表格所示：

	存在返回值	不存在返回值
存在異步	async static Task<int> Main(string[] args)	async static Task Main(string[] args)
不存在異步	static int Main(string[] args)	static void Main(string[] args)

例如上面代碼，生成的入口函數(shù)<Main>$就如下代碼所示：

static class Program
{
  async static Task<int> Main(string[] args)
  {
    WriteLine("Hello");
    Print(args[0]);
    await Task.Delay(1000);
    return 0;

    void Print(string arg)
    {
      WriteLine(arg);
    }
  }
}

3 結(jié)束語

使用頂級(jí)語句能簡(jiǎn)化我們的編碼工作，使代碼看起來簡(jiǎn)潔清晰，對(duì)初學(xué)者也很友好，本質(zhì)上也未改變C#的語言的原有的語法結(jié)構(gòu)，任何語句都可以使用，沒有產(chǎn)生額外的限制，從這些方面來說，是一個(gè)值得肯定的變化。

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