C#基礎拾遺系列之二：使用ILSpy探索C#7.0新增功能點

本文轉載自查看原文 2018-05-01 14:06 3690 C#基礎拾遺

第一部分：

C＃是一種通用的，類型安全的，面向對象的編程語言。有如下特點：

（1）面向對象：c# 是面向對象的范例的一個豐富實現, 它包括封裝、繼承和多態性。C#面向對象的行為包括：

統一的類型系統
類與接口
屬性、方法、事件

（2）類型安全：C＃還允許通過dynamic關鍵字動態指定類型。但是，C＃仍然是一個主要的靜態類型語言。之所以是一種強類型的語言，是因為它的類型規則是非常嚴格的，例如，不能夠使用一個float類型的參數去調用一個解釋int 類型的函數，除非顯式的把float轉換為int ，這樣有助於防止編碼錯誤。

（3）內存管理：C#依賴運行時的自動內存管理，它的公共語言運行庫有一個垃圾回收器，在合適非時間回收不再引用的對象所占的空間，這就釋放了程序員手動釋放對象的內存。C#並沒有消除指針，它只是使大多數編程任務不需要使用指針，對於性能要求高的地方，還是可以使用指針的，但是只允許在顯式標記為不安全的代碼塊中使用。

（4）C#和CLR：C#是依賴runtime提供的內存管理和異常處理，CLR允許開發者使用不同的語言建立應用程序。C＃是被編譯成托管代碼的幾種托管語言之一。托管代碼以中間語言或IL表示。CLR把IL轉換成機器的本地代碼，例如X86或X64，通常就在此之前執行，這被稱為即時（Just-In-Time，JIT）編譯。提前時間編譯也可用於改善大型程序集的啟動時間，或資源受限的設備。元數據的存在允許，程序集引用其他程序集中的類型而不需要額外的文件。

（5）CRL和 .Net Framework的關系

.NET Framework由CLR和大量的庫組成；該類庫中包含核心類庫（也就是基礎類庫BCL）和應用類庫，應用類庫又依賴核心類庫

婆婆媽媽說了這么多，我相信大家都知道，好了，下面我們通過代碼來看看C#7.0到底有哪些讓你拍手叫好的地方。

第二部分：C#7.0新增的功能

（1）數字字面量的提升：

C＃7中的數字文字可以包含下划線以提高可讀性，這些被稱為數字分隔符，並被編譯器忽略。

代碼如下：

運行結果：

注意：二進制文字可以用0b前綴指定。

所以見到這種寫法你不要驚訝，只是為了提高可讀性。

（2）Out variables and discards（接收out變量和丟棄out變量）

代碼：

以前我們的寫法：

現在C#7.0中可以這樣寫：

我們不需要在外面先定義好要接收值的變量，而是直接在里面寫，是不是代碼更簡潔，另外一個有趣的地方是，當一個方法要返回多個值的時候，我們可以使用 out _，來選擇性的接收返回來的值，在上面圖中的代碼中，方法SomeBigMethod返回四個值，但是我們在接收它返回來的值時，可以使用out _不接收返回來的值，而使用out int x，來接收返回來的值，是不是很靈活。

代碼運行結果如下：

ILSpy結果：

// Methods
    .method private hidebysig static 
        void Main (
            string[] args
        ) cil managed 
    {
        // Method begins at RVA 0x2050
        // Code size 49 (0x31)
        .maxstack 4
        .entrypoint
        .locals init (
            [0] int32,
            [1] bool,
            [2] int32,
            [3] int32,
            [4] int32,
            [5] int32
        )

        // (no C# code)
        IL_0000: nop
        // bool successful = int.TryParse("123", out result);
        IL_0001: ldstr "123"
        IL_0006: ldloca.s 0
        IL_0008: call bool [System.Runtime]System.Int32::TryParse(string, int32&)
        IL_000d: stloc.1
        // SomeBigMethod(out int _, out int _, out int x, out int _);
        IL_000e: ldloca.s 3
        IL_0010: ldloca.s 4
        IL_0012: ldloca.s 2
        IL_0014: ldloca.s 5
        IL_0016: call void ConsoleApp1.Program::SomeBigMethod(int32&, int32&, int32&, int32&)
        // (no C# code)
        IL_001b: nop
        // Console.WriteLine(x);
        IL_001c: ldloc.2
        IL_001d: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)
        // (no C# code)
        IL_0022: nop
        // Console.WriteLine(result);
        IL_0023: ldloc.0
        IL_0024: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)
        // (no C# code)
        IL_0029: nop
        // Console.ReadKey();
        IL_002a: call valuetype [System.Console]System.ConsoleKeyInfo [System.Console]System.Console::ReadKey()
        IL_002f: pop
        // (no C# code)
        IL_0030: ret
    } // end of method Program::Main

（3）Patterns

作用：你可以使用is運算符來引入一個變量，這個變量被稱為模式變量。不明白，看個例子就明白了。

代碼如下：

解析：x is string s 的作用是：如果x 可以被轉換為string 轉換后的值賦值給了s ，所以輸出的結果就是字符串的長度。

其中switch的聲明也支持這種模式，而且還可以使用when子句指定條件，代碼如下：

運行結果：

解析：Foo2(9)傳遞過來的是9，是int 類型，所以就進入到第一個case 子句中，所以最終輸出的結果就是：It is an int !，這個解釋給零分，下面我們通過ILSpy看看這種語法糖到底是什么東東，如下圖所示：

我就不解釋了，大家一看就明白，是不是想拍下大腿，TM原來就這么簡單！！！

（4）本地方法（Local methods）

作用：A local method is a method declared inside another function。這里我給出英文，因為這種方式給出是最准確的，中文翻譯出來就TM看不懂了。

運行結果：

解析：定義了一個本地方法，返回值類型是int 傳入的參數是value ,返回值是：value*value*value+i

Cube(2)，調用傳入值2 ，所以最終計算出來的值為 2*2*2+9=17

注意：本地方法僅對包含函數可見，並且可以使用包含該本地方法的變量。

ILSpy反編譯的結果：

可以看出在調用Cube(2)，最終被編譯成Cube(2,ref xx)這樣一個方法，但看不到 <WriteCubes>g__Cube|3_0方法的內部實現。

（5）c# 6 介紹了方法的 "fat-箭頭" 語法, 可以用在只讀、屬性、運算符和索引器。c# 7 將此擴展到構造函數、讀/寫屬性、終結器

代碼：

ILSPy代碼結果：

（6）對於 c# 7, 可能最顯著的改進是顯式元組支持

作用：元組提供了一種簡單的方法來存儲一組相關值

代碼：

運行結果：

解析： var bob = ("Bob", 23);定義了一個元組，可以使用bob.Item1來訪問第一個參數，可以使用bob.Item2來訪問第二參數，但問題來了，為什么可以這樣來訪問？？？

ILSpy結果：

可以看到，元組其實是一個ValueTuple<,>的泛型類型，其中string int 是有你的值的類型決定的，那為什么可以使用Item1和Item2來訪問對應的值呢？

首先Item1和Item2是人家 ValueTuple<T1, T2> 中定義的，那為什么我訪問Item1就是"Bob"，那是因為在構造函數中，把"Bob"賦值給了Item1，所以明白了吧。

另外可以看出元組是一個結構體，屬於值類型的。講到這里還沒有講完元組的點，由於編譯器的魔力, 元組元素可以被命名為下面的形式:

ILSpy結果：

借助於元組，函數可以返回多個參數，而不需要借助於out 參數：

運行結果：

ILSpy結果：

注意：元組隱含地支持反解析模式, 因此它們可以很容易地被分解成單個變量。我們可以重寫前面的主方法使 GetFilePosition 返回的元組被分配給兩個局部變量：row和cloum:

運行結果：

ILSPy結果：（結果和上面的一樣）

好了，元組就講到這里，接下讓我們看看如何拋出異常。

（7）拋出異常

功能：在C#7之前，throw總是要被聲明，現在它可以作為一個表達式出現在一個函數體中，而且也可以出現在三元表達式中。

ILSpy結果：

（8）字符串的插值

直接上代碼：

如果要多行顯示，可以這樣寫：

注意：$符一定要在@符號之前。

ILSpy結果：

簡單我就不多說了，繼續下面的知識點。

（9）異常篩選器（Exception filters）

作用：允許你在catch中應用一個條件。

（10）引用本地變量Ref Locals

作用：C#7.0中引入了一個極為重要的點，借此，你可以定義一個本地變量，這個變量引用一個數組中的元素或者對象中的字段。

代碼：

注意：Ref Locals 必須是數組中的一個元素、字段、或者本地變量，不能是屬性。它通常與 ref returns 一起使用。

運行結果：

解析：ref int age 標注這個變量時就是一個引用類型的變量。

（11）Ref Returns

作用：你可以在一個方法中返回一個 ref local,這種方式被叫做ref return

代碼：

運行結果：

解析：private static ref int GetX() 其實是一個返回值為int32&（就是一個標記了內存指針的INT32類型）的方法，也就是返回一個地址，這樣我再修改值后其實就是修改的x的值。

ILSpy結果：

注意：ldsflda int32 ：是把一個靜態字段x的地址壓入到棧中，ret，然后返回，在Main方法中，調用上面的方法后，從棧頂把值取出來，存儲到本地變量列表中索引位置0里面。

然后取本地變量中索引位置為0的值，並壓入棧中，注意重點來了，stind.i4 是把 ldc.i4.s 9 值的地址存儲下來，這樣就改變了x的值。所以這個int32&其實就是一個變量的地址，也就是我們通常所說的指針。

好了講到這里基本上C#7.0新增的功能就講的差不多了，后續我會繼續補充C#7.0新的知識點，希望對你有幫助！謝謝。

最后，歡迎大家加入到我的C#+.Net Core英文書籍翻譯群，我會不定期通過博客更新翻譯的英文資料，希望得到最新的C#知識，同時對你我也有所提高。

補充：C#7.1 C#7.2 C#8.0

C# 7.1

2017年8月c# 7.1 發布了 , 作為Visual Studio 2017（15.3 版）更新的一部分。不同於新語言的發布，這一次發布的新功能不會因為你更新了Visual Studio 2017而啟用，即不在現有項目中，也不在創建的新項目中出現。
如果我們想嘗試C#7.1的新特性，生成時的報錯信息會提示我們升級語言的版本：

注意：如果你已經保證Visual Studio 2017（15.3 版）是最新版本的話，我們可以通過下面的方法來更改默認C#的版本，在控制台項目右鍵，選擇“ 屬性”，如下圖：

注意這里要強調一點：默認情況下C#7.1是沒有被選中的，這是為了開發團隊能夠更好的控制使用次要版本的語言，如果新的語言特性自動可用，這將強制團隊一開始用這些新特性的時候，就要立馬更新IDE，當一個新特性第一次被應用在項目中，它是不會被編譯的。我們所選的語言版本是被保存在項目中的，是一個特定的項目，而且需要特定的配置。因此當我們再項目屬性中改變語言的版本時，你要確保它對所有的配置都適用。我們可以如下配置：

選擇所有配置。如果你僅僅選擇了語言的版本和Debug配置，那么會造成在release下是生產失敗。

對於某些語言功能, VS2017還有一個可用的代碼修復功能，它將更改語言版本到
7.1 或最新的次要版本，在設置了all configurations配置的情況下。

好了，下面讓我們利用ILSpy繼續探索C#7.1的新特性。

（1）Async Main

在C#7.0中就有考慮過，支持異步的Main函數，但是被擱置了直到C#7.1才出現，它的出現可以使控制台應用程序中的Main函數，可以使用async 和 await 語法。在C#7.1之前，在 c# 7.1 之前, 主方法作為程序入口點支持以下內容：

public static void Main();

public static int Main();

public static void Main(string[] args);

public static int Main(string[] args);

當一個方法的內部調用另外一個異步方法的時候，使用了await時，這個方法就要使用async ，也就是說兩個需要同時出現，雖然變通方法是編寫多行樣板代碼，但是這樣的模式依賴於對方法的非正常使用，難於理解。例如：

static void Main(string[] args)

{

　　MainAsync(args).GetAwaiter().GetResult();

}

static async Task MainAsync(string[] args)

{

　　// asynchronous code

}

在C#7.1中對於異步的Main方法支持額外的簽名：

public static Task Main();

public static Task Main(string[] args);

當使用上面這些簽名時，可以在異步的方法中直接寫async，編譯器將會生產對應的樣板代碼，使他們工作。

代碼：

（2）Default Literal Expressions

作用：默認值表達式可用於返回給定類型的默認值。

C#7.1之前的寫法：

特別是在用泛型類型時, 我們不知道返回什么樣的值，可以這樣做：

C#7.1中的寫法：

（3）Inferred Tuple Element Names(推斷元組元素名稱)

元組首先是在C#7.0中引入的，C#7.1進行了輕微的改動，當在創建元組的時候必須顯示的指定名稱，否則元素只能通過默認名稱 Item1、Item2 等:

在 c# 7.1 中, 可以從用於構造元組的變量的名稱推斷出元組名稱。代碼如下：

ILSpy結果：（不解釋了）

（4）Generic Pattern Matching

作用：c# 7.0 中最重要的新功能之一是使用 "is" 關鍵字進行模式匹配和switch語句，類型模式允許我們基於值類型進行分支，但是這對泛型的類型不起作用，下面的代碼在C#7.0中是不能編譯成功的。

void Attack<T>(T weapon, IEnemy enemy) where T : IWeapon
{
switch (weapon)
{
case Sword sword:
// process sword attack
break;
case Bow bow:
// process bow attack
break;
}
}
c# 7.1 擴展類型模式以支持泛型類型, 從而使代碼有效。

C#7.2

語言的發展並沒有隨着 c# 7.1 的發布而停止。該團隊已經在工作下一次要版本7.2具體的發布日期並沒有宣布，盡管這些他們公開談過，但是這些新的功能並不是很好用。目前為C#7.2計划的幾種語言新功能，仍然會受到改進，其中有些可能會推遲到更高版本，還有可能會添加新的功能。好了接下來讓我們繼續看看C#7.2中有哪些新的功能。

（1）基本說明符后的數字分隔符

C#7.0

代碼：