CandidateFeaturesForCSharp9
看到标题, 是不是认为我把标题写错了? 是的, C# 8.0 还未正式发布, 在官网它的最新版本还是 Preview 5, 通往 C#9 的漫长道路却已经开始. 前写天收到了活跃在 C# 一线的 BASSAM ALUGILI 给我分享 C# 9.0 新特性, 我在他文章的基础上进行翻译, 希望能对大家有所帮助.
这是世界上第一篇关于 C#9 候选功能的文章. 阅读完本文后, 你将会为未来可能遇到的 C# 9.0 新特性做好更充分的准备.
这篇文章基于,
C# 9.0 候选新特性 https://github.com/dotnet/csharplang/milestone/15
原生大小的数字类型
这次引入一组新类型(nint,nuint,nfloat 等)'n'表示 native(原生), 该特性允许声明一个 32 位或 64 位的数据类型, 这取决于操作系统的平台类型.
- nint nativeInt = 55; take 4 bytes when I compile in 32 Bit host.
- nint nativeInt = 55; take 8 bytes when I compile in 64 Bit host with x64 compilation settings.
xamarin 中已存在类似的概念,
xamarin 原生类型
Records and Pattern-based With-Expression
这个功能我等待了很长时间, Records 是一种轻量级的不可变类型, 它可以是方法, 属性, 运算符等, 它允许我们进行结构的比较, 此外, 默认情况下, Records 属性是只读的.
Records 可以是值类型或引用类型.
- Example
- public class Point3D(double X, double Y, double Z);
- public class Demo
- {
- public void CreatePoint()
- {
- var p = new Point3D(1.0, 1.0, 1.0);
- }
- }
这些代码会被编译器转化如下形式.
- public class Point3D
- {
- private readonly double <X>k__BackingField;
- private readonly double <Y>k__BackingField;
- private readonly double <Z>k__BackingField;
- public double X {get {return <X>k__BackingField;}}
- public double Y{get{return <Y>k__BackingField;}}
- public double Z{get{return <Z>k__BackingField;}}
- public Point3D(double X, double Y, double Z)
- {
- <X>k__BackingField = X;
- <Y>k__BackingField = Y;
- <Z>k__BackingField = Z;
- }
- public bool Equals(Point3D value)
- {
- return X == value.X && Y == value.Y && Z == value.Z;
- }
- public override bool Equals(object value)
- {
- Point3D value2;
- return (value2 = (value as Point3D)) != null && Equals(value2);
- }
- public override int GetHashCode()
- {
- return ((1717635750 * -1521134295 + EqualityComparer<double>.Default.GetHashCode(X)) * -1521134295 + EqualityComparer<double>.Default.GetHashCode(Y)) * -1521134295 + EqualityComparer<double>.Default.GetHashCode(Z);
- }
- }
- Using Records:
- public class Demo
- {
- public void CreatePoint()
- {
- Point3D point3D = new Point3D(1.0, 1.0, 1.0);
- }
- }
Records 迎合了基于表达式形式编程的特性, 使得我们可以这样使用它.
var newPoint3D = Point3D.With(x: 42);
这样我们创建的新 Point(new Point3D)就像现有的一个 (point3D) 一样并把 X 的值更改为 42.
这个特性于基于 pattern matching 也非常有效, 我会在我的下一篇文章中介绍这一点.
那么我们为什么要使用 Records 而不是用结构体呢? 为了回答这些问题, 我引用了了 Reddit 的一句话:
"结构体是你必须要有一些约定来实现的东西. 你不必手动地去让它只读, 你也不用去实现他们的比较逻辑, 但如果你不这样做, 那你就失去了使用结构体的意义, 编译器不会强制执行这些约束".
Records 类型由是编译器实现, 这意味着您必须满足所有这些条件并且不能错误, 因此, 它们不仅可以减少重复代码, 还可以消除一大堆潜在的错误.
此外, 这个功能在 F#中存在了十多年, 其他语言如 (Scala,Kotlin) 也有类似的概念.
F#
- type Greeter(name: string) = member this.SayHi() = printfn "Hi, %s" name
- Scala
- class Greeter(name: String)
- {
- def SayHi() = println("Hi," + name)
- }
- Kotlin
- class Greeter(val name: String)
- {
- fun sayhi()
- {
- println("Hi, ${name}");
- }
- }
在没有 Records 之前, 我们要实现类似的功能, C# 代码要这么写
- C#
- public class Greeter
- {
- private readonly string _name;
- public Greeter(string name)
- {
- _name = name;
- }
- public void Greet()
- {
- Console.WriteLine($ "Hello, {_name}");
- }
- }
有了 Records 之后, 我们可以将 C#代码大大地减少了,
- ublic class Greeter(name: string)
- {
- public void Greet()
- {
- Console.WriteLine($ "Hello, {_name}");
- }
- }
- Less code! = I love it!
- Type Classes
此功能的灵感来自 Haskell, 它是我最喜欢的功能之一. 正如我两年前在我文章中所说, C#将实现更多的函数式编 (FP) 程概念, Type Classes 就是 FP 概念之一. 在函数式编程中, Type Classes 允许您在类型上添加一组操作, 但不实现它. 由于实现是在其他地方完成的, 这是一种多态, 它比面向对象编程语言中的 class 更灵活.
Type Classes 和 C#接口具有相似的用途, 但它们的工作方式有所不同, 在某些情况下, 由于处理固定类型而不是继承层次结构, 因此 Type Classes 更易于使用.
此这特性最初与 "extending everything" 功能一起引入, 您可以将它们组合在一起, 如 Mads Torgersen 给出的例子所示.
我引用了官方提案中的一些结论:
"一般来说,"shape"(shape 是 Type Classes 的一个新的关键字)声明非常类似于接口声明, 除了以下情况,
它可以定义任何类型的成员(包括静态成员)
可以通过扩展实现
只能在指定的地方当作一种类型使用(作用域)"
Haskell 中 Type Classes 示例.
- class Eq a where
- (==) :: a -> a -> Bool
- (/=) :: a -> a -> Bool
"Eq" 是类名, 而 ==,/ = 是类中的操作. 类型 "a" 是类 "Eq" 的实例.
如果我们将上述例子用 C# 接口实现将会是这样.
- interface Num<A>
- {
- A Add(A a, A b);
- A Mult(A a, A b);
- A Neg(A a);
- }
- struct NumInt : Num<int>
- {
- public int Add(int a, int b) => a + b;
- public int Mult(int a, int b) => a * b;
- public int Neg(int a) => -a;
- }
如果我们用 Type Classes 实现 C# 功能会是这样
- shape Num<A>
- {
- A Add(A a, A b);
- A Mult(A a, A b);
- A Neg(A a);
- }
- instance NumInt : Num<int>
- {
- int Add(int a, int b) => a + b;
- int Mult(int a, int b) => a * b;
- int Neg(int a) => -a;
- }
通过上面例子, 可以看到接口和 shape 的语法类似 , 那我们再来看看 Mads Torgersen 给出的例子
Note:shape 不是一种类型. 相反, shape 的主要目的是用作通用约束, 限制类型参数以具有正确的形状, 同时允许通用声明的主体使用该形状,
原始来源 https://github.com/dotnet/csharplang/issues/164
- public shape SGroup<T>
- {
- static T operator +(T t1, T t2);
- static T Zero {get;}
- }
这个声明说如果一个类型在 T 上实现了一个 + 运算符并且具有 0 静态属性, 那么它可以是一个 SGroup .
给 int 添加静态成员 Zero
- public extension IntGroup of int: SGroup<int>
- {
- public static int Zero => 0;
- }
定义一个 AddAll 方法
- public static AddAll<T>(T[] ts) where T: SGroup<T> // shape used as constraint
- {
- var result = T.Zero; // Making use of the shape's Zero property
- foreach (var t in ts) { result += t; } // Making use of the shape's + operator
- return result;
- }
让我们用一些整数调用 AddAll 方法,
- int[] numbers = {
- 5, 1, 9, 2, 3, 10, 8, 4, 7, 6
- };
- WriteLine(AddAll(numbers)); // infers T = int
这就是 Type class 的妙处, 慢慢消化感受一下??
Dictionary Literals
引入更简单的语法来创建初始化的 Dictionary <TKey,TValue > 对象, 而无需指定 Dictionary 类型名称或类型参数. 使用用于数组类型推断的现有规则推断字典的类型参数.
- // C# 1..8
- var x = new Dictionary <string,int> () {
- {
- "foo", 4
- }, {
- "bar", 5
- }
- };
- // C# 9
- var x = ["foo":4, "bar": 5];
该特性使 C#中的字典工作更简单, 并删除冗余代码. 此外, 值得一提的是, 在 F#和 Swift 等其他编程语言中也使用了类似的字典语法.
Params Span
允许 params 语法使用 Span 这个帮助来实现没有任何堆分配的 params 参数传递. 此功能可以使 params 方法的使用更加高效.
新的语法如下,
void Foo(params Span<int> values);
struct 允许使用无参构造函数
到目前为止, 在 C#中不允许在结构体声明中使用无参构造函数, 在 C#9 中, 将删除此限制.
Stack Overflow 示例
- public struct Rational
- {
- private long numerator;
- private long denominator;
- public Rational(long num, long denom)
- { /* Todo: Find GCD etc. */ }
- public Rational(long num)
- {
- numerator = num;
- denominator = 1;
- }
- public Rational() // This is not allowed
- {
- numerator = 0;
- denominator = 1;
- }
- }
链接到 Stack Overflow 示例
其实 CLR 已经允许值类型数据具有无参构造函数, 只是 C# 对这个功能进行了限制, 在 C# 9.0 中可能会消除这种限制.
固定大小的缓冲区
这些提供了一种通用且安全的机制, 用于向 C#语言声明固定大小的缓冲区.
目前, 用户可以在不安全的环境中创建固定大小的缓冲区. 但是, 这需要用户处理指针, 手动执行边界检查, 并且只支持一组有限的类型(bool,byte,char,short,int,long,sbyte,ushort,uint,ulong,float 和 double). 该特性引入后将使固定大小的缓冲区变得安全安全, 如下例所示.
可以通过以下方式声明一个安全的固定大小的缓冲区,
public fixed DXGI_RGB GammaCurve[1025];
该声明将由编译器转换为内部表示, 类似于以下内容,
- [FixedBuffer(typeof(DXGI_RGB), 1024)]
- public ConsoleApp1.<Buffer>e__FixedBuffer_1024<DXGI_RGB> GammaCurve;
- // Pack = 0 is the default packing and should result in indexable layout.
- [CompilerGenerated, UnsafeValueType, StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 0)]
- struct <Buffer>e__FixedBuffer_1024<T>
- {
- private T _e0;
- private T _e1;
- // _e2 ... _e1023
- private T _e1024;
- public ref T this[int index] => ref (uint)index <= 1024u ?
- ref RefAdd<T>(ref _e0, index):
- throw new IndexOutOfRange();
- }
Uft8 字符串文字
它是关于定义一种新的字符串类型 UTF8String, 它将是,
- System.UTF8String myUTF8string ="Test String";
- Base(T)
此功能用于解决默认接口方法中的覆盖冲突问题:
- interface I1
- {
- void M(int) { }
- }
- interface I2
- {
- void M(short) { }
- }
- interface I3
- {
- override void I1.M(int) { }
- }
- interface I4 : I3
- {
- void M2()
- {
- base(I3).M(0) // Which M should be used here? What does this do?
- }
- }
更多信息,
https://github.com/dotnet/csharplang/issues/2337
摘要
您已经阅读了第一个 C#9 候选特性. 正如您所看到的, 许多新功能受到其他编程语言或编程范例的启发, 而不是自我创新, 这些特性大部分在在社区中得到了广泛认可, 所以引入 C# 后应该也会给大家带来不错的体验.
原文 :
来源: https://www.cnblogs.com/CoderAyu/p/11000386.html