C#（99）：C# 8.0 新特性( NET Framework 4.8 、 .NET Core 3.x、.NET Standard 2.1和Visual Studio 2019 )

C#8.0 於 2019年4月 隨 .NET Framework 4.8 與 Visual Studio 2019 一同發布

使用VS2019體檢C#8.0新功能：

編輯.csproj文件，添加如下代碼

<PropertyGroup>
  <LangVersion>preview</LangVersion>
 </PropertyGroup>

一、可空引用類型（Nullable reference types）

引用類型將會區分是否可空，可以從根源上解決 NullReferenceException。

#nullable enable
        void M(string? s)
        {
            Console.WriteLine(s.Length); // 產生警告：可能為 null
            if (s != null)
            {
                Console.WriteLine(s.Length); // Ok
            }
        }
#nullable disable

 

二、異步流（Async streams）

考慮到大部分 Api 以及函數實現都有了對應的 async版本，而 IEnumerable<T>和 IEnumerator<T>還不能方便的使用 async/await就顯得很麻煩了。
但是，現在引入了異步流，這些問題得到了解決。
我們通過新的 IAsyncEnumerable<T>和 IAsyncEnumerator<T>來實現這一點。同時，由於之前 foreach是基於IEnumerable<T>和 IEnumerator<T>實現的，因此引入了新的語法await foreach來擴展 foreach的適用性。

async Task<int> GetBigResultAsync()
{
    var result = await GetResultAsync();
    if (result > 20) return result; 
    else return -1;
}

async IAsyncEnumerable<int> GetBigResultsAsync()
{
    await foreach (var result in GetResultsAsync())
    {
        if (result > 20) yield return result; 
    }
}

 

三、范圍和下標類型（Ranges and indices）

C# 8.0 引入了 Index 類型，可用作數組下標，並且使用 ^ 操作符表示倒數。
  不過要注意的是，倒數是從 1 開始的。

Index i1 = 3;  // 下標為 3
Index i2 = ^4; // 倒數第 4 個元素
int[] a = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
Console.WriteLine($"{a[i1]}, {a[i2]}"); // "3, 6"

除此之外，還引入了 “..” 操作符用來表示范圍（注意是左閉右開區間）。

var slice = a[i1..i2]; // { 3, 4, 5 }

關於這個下標從 0 開始，倒數從 1 開始，范圍左閉右開。

四、模式匹配表達式（Switch expressions ）

典型的模式匹配語句，只不過沒有用“match”關鍵字，而是沿用了了“switch”關鍵字

object figure = "";
var area = figure switch
{
    Line _ => 0,
    Rectangle r => r.Width * r.Height,
    Circle c => c.Radius * 2.0 * Math.PI,
    _ => throw new UnknownFigureException(figure)
};

C# 8.0中的模式匹配相對C# 7.0來說有了進一步的增強，對於如下類：

class Point
{
public int X { get; }
public int Y { get; }
public Point(int x, int y) => (X, Y) = (x, y);
public void Deconstruct(out int x, out int y) => (x, y) = (X, Y);
}

首先來看C# 7.0中一個經典的模式匹配示例：

static string Display(object o)
{
    switch (o)
    {
        case Point p when p.X == 0 && p.Y == 0:
            return "origin";
        case Point p:
            return $"({p.X}, {p.Y})";
        default:
            return "unknown";
    }
}

在C# 8.0中，它有更加精簡的寫法。

1、Switch表達式

在C# 8.0中，可以利用新的switch方式成模式匹配：

static string Display(object o) => o switch
{
    Point p when p.X == 0 && p.Y == 0 => "origin",
    Point p                           => $"({p.X}, {p.Y})",
    _                                 => "unknown"
};

它利用一條switch語句完成了模式匹配，第一樣看上去要簡潔一些。不過，它還有更多更簡單的寫法。

2、Property patterns

可以直接通過在屬性上指定值作為判定條件，

static string Display(object o) => o switch
{
    Point { X: 0, Y: 0 } => "origin",
    Point p              => $"({p.X}, {p.Y})",
    _                    => "unknown"
};

也可以將屬性值傳遞出來。

static string Display(object o) => o switch
{
    Point { X: 0, Y: 0 }         => "origin",
    Point { X: var x, Y: var y } => $"({x}, {y})",
    _                            => "unknown"
};

3、Positional patterns

利用解構函數，可以寫出更加精簡的表達式。

static string Display(object o) => o switch
{
    Point(0, 0)         => "origin",
    Point(var x, var y) => $"({x}, {y})",
    _                   => "unknown"
};

如果沒有類型轉換，則可以寫得更加簡單了：

static string Display(Point o) => o switch
{
    (0, 0)         => "origin",
    (var x, var y) => $"({x}, {y})"
};

4、非空判斷

如果只是判斷空和非空，則有最簡單的模式：

{ }  => o.ToString(),
null => "null"

5、Tuple patterns

也支持直接對ValueTuple進行模式匹配，用起來非常靈活。

static State ChangeState(State current, Transition transition, bool hasKey) =>
    (current, transition, hasKey) switch
{
    (Opened, Close, _)     => Closed,
    (Closed, Open,  _)     => Opened,
    (Closed, Lock, true)   => Locked,
    (Locked, Unlock, true) => Closed,
    _ => throw new InvalidOperationException($"Invalid transition")
};

五、遞歸模式語句（recursive patterns）

現在可以這么寫了（patterns 里可以包含 patterns）

IEnumerable<string> GetEnrollees()
{
    foreach (var p in People)
    {
        if (p is Student { Graduated: false, Name: string name }) yield return name;
     }
 }