快捷導(dǎo)航

C#12中的新增功能使用總結(jié)

更新時(shí)間：2023年10月08日 11:30:13 作者：百寶門園地

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C#12中的7個(gè)新增功能的使用,文中的示例代碼講解詳細(xì),對(duì)我們深入學(xué)習(xí)C#有一定的幫助,感興趣的小伙伴可以了解下

主構(gòu)造函數(shù)

現(xiàn)在可以在任何 class 和 struct 中創(chuàng)建主構(gòu)造函數(shù)。主構(gòu)造函數(shù)不再局限于 record 類型。主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)都在類的整個(gè)主體的范圍內(nèi)。為了確保顯式分配所有主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)，所有顯式聲明的構(gòu)造函數(shù)都必須使用 this() 語法調(diào)用主構(gòu)造函數(shù)。將主構(gòu)造函數(shù)添加到 class 可防止編譯器聲明隱式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。在 struct 中，隱式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)初始化所有字段，包括 0 位模式的主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)。

編譯器僅在 record 類型（record class 或 record struct 類型）中為主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)生成公共屬性。對(duì)于主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)，非記錄類和結(jié)構(gòu)可能并不總是需要此行為。

主構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)位于聲明類型的整個(gè)主體中。它們可以初始化屬性或字段。它們可用作方法或局部函數(shù)中的變量。它們可以傳遞給基本構(gòu)造函數(shù)。

主構(gòu)造函數(shù)指示這些參數(shù)對(duì)于類型的任何實(shí)例是必需的。任何顯式編寫的構(gòu)造函數(shù)都必須使用 this(...) 初始化表達(dá)式語法來調(diào)用主構(gòu)造函數(shù)。這可確保主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)絕對(duì)由所有構(gòu)造函數(shù)分配。對(duì)于任何 class 類型（包括 record class 類型），當(dāng)主構(gòu)造函數(shù)存在時(shí)，不會(huì)發(fā)出隱式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。對(duì)于任何 struct 類型（包括 record struct 類型），始終發(fā)出隱式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，并始終將所有字段（包括主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)）初始化為 0 位模式。如果編寫顯式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，則必須調(diào)用主構(gòu)造函數(shù)。在這種情況下，可以為主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)指定不同的值。

下面看下主構(gòu)造函數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

初始化屬性

以下代碼初始化從主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)計(jì)算的兩個(gè)只讀屬性：

public readonly struct Distance(double dx, double dy)
{
    public readonly double Magnitude = Math.Sqrt(dx * dx + dy * dy);
    public readonly double Direction = Math.Atan2(dy, dx);
}

前面的代碼演示了用于初始化計(jì)算的只讀屬性的主構(gòu)造函數(shù)。 Direction 和 Magnitude 的字段初始值設(shè)定項(xiàng)使用主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)。主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)不會(huì)在結(jié)構(gòu)中的其他任何位置使用。前面的結(jié)構(gòu)就像編寫了以下代碼一樣：

public readonly struct Distance
{
    public readonly double Magnitude { get; }
    public readonly double Direction { get; }
    public Distance(double dx, double dy)
    {
        Magnitude = Math.Sqrt(dx * dx + dy * dy);
        Direction = Math.Atan2(dy, dx);
    }
}

當(dāng)需要參數(shù)來初始化字段或?qū)傩詴r(shí)，利用新功能可以更輕松地使用字段初始值設(shè)定項(xiàng)。

創(chuàng)建可變狀態(tài)

前面的示例使用主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)來初始化只讀屬性。如果屬性不是只讀的，你還可以使用主構(gòu)造函數(shù)。考慮下列代碼：

public struct Distance(double dx, double dy)
{
    public readonly double Magnitude => Math.Sqrt(dx * dx + dy * dy);
    public readonly double Direction => Math.Atan2(dy, dx);
    public void Translate(double deltaX, double deltaY)
    {
        dx += deltaX;
        dy += deltaY;
    }
    public Distance() : this(0,0) { }
}

在前面的示例中，Translate 方法了更改 dx 和 dy 組件。這就需要在訪問時(shí)計(jì)算 Magnitude 和 Direction 屬性。 => 運(yùn)算符指定一個(gè)以表達(dá)式為主體的 get 訪問器，而 = 運(yùn)算符指定一個(gè)初始值設(shè)定項(xiàng)。此版本將無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)添加到結(jié)構(gòu)。無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用主構(gòu)造函數(shù)，以便初始化所有主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)。

依賴關(guān)系注入

主構(gòu)造函數(shù)的另一個(gè)常見用途是指定依賴項(xiàng)注入的參數(shù)。下面的代碼創(chuàng)建了一個(gè)簡單的控制器，使用時(shí)需要有一個(gè)服務(wù)接口：

public interface IService
{
    Distance GetDistance();
}
public class ExampleController(IService service) : ControllerBase
{
    [HttpGet]
    public ActionResult<Distance> Get()
    {
        return service.GetDistance();
    }
}

主構(gòu)造函數(shù)清楚地指明了類中所需的參數(shù)。使用主構(gòu)造函數(shù)參數(shù)就像使用類中的任何其他變量一樣。

初始化基類

可以從派生類的主構(gòu)造函數(shù)調(diào)用基類的主構(gòu)造函數(shù)。這是編寫必須調(diào)用基類中主構(gòu)造函數(shù)的派生類的最簡單方法。例如，假設(shè)有一個(gè)類的層次結(jié)構(gòu)，將不同的帳戶類型表示為一個(gè)銀行。基類類似于以下代碼：

public class BankAccount(string accountID, string owner)
{
    public string AccountID { get; } = accountID;
    public string Owner { get; } = owner;
    public override string ToString() => $"Account ID: {AccountID}, Owner: {Owner}";
}

一個(gè)派生類將呈現(xiàn)一個(gè)支票帳戶：

public class CheckAccount(string accountID, string owner, decimal overdraftLimit = 0) : BankAccount(accountID, owner)
{
    public decimal CurrentBalance { get; private set; } = 0;
    public void Deposit(decimal amount)
    {
        if (amount < 0)
        {
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(amount), "Deposit amount must be positive");
        }
        CurrentBalance += amount;
    }
    public void Withdrawal(decimal amount)
    {
        if (amount < 0)
        {
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(amount), "Withdrawal amount must be positive");
        }
        if (CurrentBalance - amount < -overdraftLimit)
        {
            throw new InvalidOperationException("Insufficient funds for withdrawal");
        }
        CurrentBalance -= amount;
    }
    public override string ToString() => $"Account ID: {AccountID}, Owner: {Owner}, Balance: {CurrentBalance}";
}

總結(jié)

通過合理有效地利用主構(gòu)造函數(shù)，我們可以創(chuàng)造出更靈活、更強(qiáng)大、更可控的代碼構(gòu)造。

集合表達(dá)式

集合表達(dá)式引入了新的語法來創(chuàng)建常見的集合值。可以使用展開運(yùn)算符 .. 將其他集合內(nèi)聯(lián)到這些值中。

以下示例演示了集合表達(dá)式的使用：

// Create an array:
int[] a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8];
// Create a span
Span<int> b  = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'h', 'i'];
// Create a 2 D array:
int[][] twoD = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]];
// create a 2 D array from variables:
int[] row0 = [1, 2, 3];
int[] row1 = [4, 5, 6];
int[] row2 = [7, 8, 9];
int[][] twoDFromVariables = [row0, row1, row2];

總結(jié)

集合表達(dá)式使得代碼更簡潔，操作更便捷。

默認(rèn) Lambda 參數(shù)

現(xiàn)在可以為 Lambda 表達(dá)式的參數(shù)定義默認(rèn)值。語法和規(guī)則與將參數(shù)的默認(rèn)值添加到任何方法或本地函數(shù)相同。

Func<int, string, bool> isTooLong = (int x, string s = "") => s.Length > x;

總結(jié)

默認(rèn) Lambda 參數(shù)，彌補(bǔ)了Lambda不能設(shè)置默認(rèn)參數(shù)的缺陷。

任何類型的別名

可以使用 using 別名指令創(chuàng)建任何類型的別名，而不僅僅是命名類型。這意味著可以為元組類型、數(shù)組類型、指針類型或其他不安全類型創(chuàng)建語義別名。

using Point = (int x, int y);

總結(jié)

它提供了一個(gè)簡短的，由開發(fā)者提供的名稱，可以用來替代那些完整的結(jié)構(gòu)形式。

內(nèi)聯(lián)數(shù)組（Inline Arrays）

運(yùn)行時(shí)團(tuán)隊(duì)和其他庫作者使用內(nèi)聯(lián)數(shù)組來提高應(yīng)用的性能。內(nèi)聯(lián)數(shù)組使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建固定大小的 struct 類型數(shù)組。具有內(nèi)聯(lián)緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)應(yīng)提供類似于不安全的固定大小緩沖區(qū)的性能特征。你可能不會(huì)聲明自己的內(nèi)聯(lián)數(shù)組，但當(dāng)它們從運(yùn)行時(shí) API 作為 System.Span 或 System.ReadOnlySpan 對(duì)象公開時(shí)，你將透明地使用這些數(shù)組。

內(nèi)聯(lián)數(shù)組的聲明類似于以下 struct：

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(10)]
public struct Buffer
{
    private int _element0;
}

它們的用法與任何其他數(shù)組類似：

var buffer = new Buffer();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    buffer[i] = i;
}
foreach (var i in buffer)
{
    Console.WriteLine(i);
}

區(qū)別在于編譯器可以利用有關(guān)內(nèi)聯(lián)數(shù)組的已知信息。你可能會(huì)像使用任何其他數(shù)組一樣使用內(nèi)聯(lián)數(shù)組。

總結(jié)

內(nèi)聯(lián)數(shù)組對(duì)性能提高幫助很大。

攔截器（Interceptors）

警告：本次發(fā)布的預(yù)覽版引入了一項(xiàng)叫做interceptors（攔截器）的新功能。這項(xiàng)新功能主要用于一些高級(jí)場(chǎng)景，尤其是將會(huì)帶來更好的AOT編譯能力。作為.NET 8的實(shí)驗(yàn)性功能，在未來的版本中有可能被修改甚至刪除，因此，它不應(yīng)該在生產(chǎn)環(huán)境中使用。

攔截器是一種方法，該方法可以在編譯時(shí)以聲明方式將對(duì)可攔截方法的調(diào)用替換為對(duì)其自身的調(diào)用。通過讓攔截器聲明所攔截調(diào)用的源位置，可以進(jìn)行這種替換。此過程可以向編譯中（例如在源生成器中）添加新代碼，從而提供更改現(xiàn)有代碼語義的有限能力。

在源生成器中使用攔截器修改現(xiàn)有編譯的代碼，而非向其中添加代碼。源生成器將對(duì)可攔截方法的調(diào)用替換為對(duì)攔截器方法的調(diào)用。

總結(jié)

攔截器很強(qiáng)大，進(jìn)一步了解可以參考下面連接：https://github.com/dotnet/roslyn/blob/main/docs/features/interceptors.md

使用nameof訪問實(shí)例成員

曾經(jīng)為了訪問實(shí)例成員，你頻繁地編寫nameof感到非常惱火嗎？好消息是，C# 12 Preview 3為你帶來解決方案。讓我們一起看看這個(gè)神奇的功能是如何工作的：
記得以前，當(dāng)嘗試使用nameof關(guān)鍵字去訪問一個(gè)實(shí)例字段時(shí)，你必須有一個(gè)對(duì)象的實(shí)例，對(duì)吧？

現(xiàn)在，告別這些限制吧！有了C# 12 Preview 3，我們只需要類就可以做到這一點(diǎn)。

給出一個(gè)實(shí)際的例子，讓我們看看這個(gè)獨(dú)特的特性在這段代碼中是如何發(fā)揮作用的：

internal class NameOf
{
    public string S { get; } = "";
    public static int StaticField;
    public string NameOfLength { get; } = nameof(S.Length);
    public static void NameOfExamples()
    {
        Console.WriteLine(nameof(S.Length));       // 使用`nameof`訪問實(shí)例成員
        Console.WriteLine(nameof(StaticField.MinValue));  // 使用`nameof`訪問靜態(tài)字段
    }
    [Description($"String {nameof(S.Length)}")]
    public int StringLength(string s)
    { return s.Length; }
}

你看到nameof如何處理S.Length 和 StaticField.MinValue了嗎？這是C# 12 Preview 3的新特性！你不需要一個(gè)實(shí)例就可以獲取S.Length的名稱。你也可以用nameof獲取StaticField.MinValue。

簡單來說，想象你有一個(gè)叫做"NameOf"的玩具盒。以前，你必須爬進(jìn)盒子里才能找到你最喜歡的玩具。

但現(xiàn)在呢？你只需要告訴你的魔術(shù)盒你想要什么（比如，你想要的玩具魔方的長度，或者芭蕾舞泰迪熊的最小數(shù)量），它就會(huì)給你，都不用進(jìn)去！