一文看懂 C# 10的新特性

global?using?System;

你可以在全局 using 指令中使用 using 的任何功能。例如，添加靜態(tài)導(dǎo)入類型并使該類型的成員和嵌套類型在整個(gè)項(xiàng)目中可用。如果您在using 指令中使用別名，該別名也會(huì)影響您的整個(gè)項(xiàng)目：

global?using?static?System.Console;
global?using?Env?=?System.Environment;

您可以將全局使用放在任何 .cs 文件中，包括 Program.cs 或?qū)ｉT命名的文件，如 globalusings.cs。全局 usings 的范圍是當(dāng)前編譯，一般對(duì)應(yīng)當(dāng)前項(xiàng)目。

有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱全局 using 指令。

• 全局?using?指令https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/languagereference/keywords/using-directive#global-modifier

隱式 usings

隱式 usings 功能會(huì)自動(dòng)為您正在構(gòu)建的項(xiàng)目類型添加通用的全局 using 指令。要啟用隱式 usings，請(qǐng)?jiān)?.csproj 文件中設(shè)置 ImplicitUsings 屬性：

<PropertyGroup>
????
????<ImplicitUsings>enableImplicitUsings>
PropertyGroup>

在新的 .NET 6 模板中啟用了隱式 usings 。在此博客文章中閱讀有關(guān) .NET 6 模板更改的更多信息。

一些特定全局 using 指令集取決于您正在構(gòu)建的應(yīng)用程序的類型。例如，控制臺(tái)應(yīng)用程序或類庫(kù)的隱式 usings 不同于 ASP.NET 應(yīng)用程序的隱式 usings。

有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱此隱式usings文章。

• 博客文章

  https://devblogs.microsoft.com/dotnet/announcing-net-6-preview-7/#net-sdk-c-project-templates-modernized

• 隱式usings

  https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/core/project-sdk/overview#implicit-using-directives

Combining?using 功能

文件頂部的傳統(tǒng) using 指令、全局 using 指令和隱式 using 可以很好地協(xié)同工作。隱式 using 允許您在項(xiàng)目文件中包含適合您正在構(gòu)建的項(xiàng)目類型的 .NET 命名空間。全局 using 指令允許您包含其他命名空間，以使它們?cè)谡麄€(gè)項(xiàng)目中可用。代碼文件頂部的 using 指令允許您包含項(xiàng)目中僅少數(shù)文件使用的命名空間。

無論它們是如何定義的，額外的 using 指令都會(huì)增加名稱解析中出現(xiàn)歧義的可能性。如果遇到這種情況，請(qǐng)考慮添加別名或減少要導(dǎo)入的命名空間的數(shù)量。例如，您可以將全局 using 指令替換為文件子集頂部的顯式 using 指令。

如果您需要?jiǎng)h除通過隱式 usings 包含的命名空間，您可以在項(xiàng)目文件中指定它們：

<ItemGroup>
??<Using?Remove="System.Threading.Tasks"?/>
ItemGroup>

您還可以添加命名空間，就像它們是全局 using 指令一樣，您可以將 Using 項(xiàng)添加到項(xiàng)目文件中，例如：

<ItemGroup>
??<Using?Include="System.IO.Pipes"?/>
ItemGroup>

文件范圍的命名空間

許多文件包含單個(gè)命名空間的代碼。從 C# 10?開始，您可以將命名空間作為語句包含在內(nèi)，后跟分號(hào)且不帶花括號(hào)：

namespace?MyCompany.MyNamespace;

class?MyClass?//?Note:?no?indentation
{?...?}?

他簡(jiǎn)化了代碼并刪除了嵌套級(jí)別。只允許一個(gè)文件范圍的命名空間聲明，并且它必須在聲明任何類型之前出現(xiàn)。

有關(guān)文件范圍命名空間的更多信息，請(qǐng)參閱命名空間關(guān)鍵字文章。

• 命名空間關(guān)鍵字文章https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/languagereference/keywords/namespace

對(duì)?lambda 表達(dá)式和方法組的改進(jìn)

我們對(duì) lambda 的語法和類型進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)。我們預(yù)計(jì)這些將廣泛有用，并且驅(qū)動(dòng)方案之一是使 ASP.NET Minimal API 更加簡(jiǎn)單。

• lambda?的語法

  https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/whats-new/csharp-10#lambda-expression-improvements

• ASP.NET?Minimal APIhttps://devblogs.microsoft.com/dotnet/announcing-asp-net-core-in-net-6/

lambda?的自然類型

Lambda 表達(dá)式現(xiàn)在有時(shí)具有“自然”類型。這意味著編譯器通常可以推斷出 lambda 表達(dá)式的類型。

到目前為止，必須將 lambda 表達(dá)式轉(zhuǎn)換為委托或表達(dá)式類型。在大多數(shù)情況下，您會(huì)在 BCL 中使用重載的 Func<...> 或 Action<...> 委托類型之一：

Func<string,?int>?parse?=?(string?s)?=>?int.Parse(s);

但是，從 C# 10 開始，如果 lambda 沒有這樣的“目標(biāo)類型”，我們將嘗試為您計(jì)算一個(gè)：

var?parse?=?(string?s)?=>?int.Parse(s);

你可以在你最喜歡的編輯器中將鼠標(biāo)懸停在 var parse 上，然后查看類型仍然是 Func。一般來說，編譯器將使用可用的 Func 或 Action 委托（如果存在合適的委托）。否則，它將合成一個(gè)委托類型（例如，當(dāng)您有 ref 參數(shù)或有大量參數(shù)時(shí)）。

并非所有 lambda 表達(dá)式都有自然類型——有些只是沒有足夠的類型信息。?例如，放棄參數(shù)類型將使編譯器無法決定使用哪種委托類型：

var?parse?=?s?=>?int.Parse(s);?//?ERROR:?Not?enough?type?info?in?the?lambda

lambda 的自然類型意味著它們可以分配給較弱的類型，例如 object 或 Delegate：

object?parse?=?(string?s)?=>?int.Parse(s);???//?Func
Delegate?parse?=?(string?s)?=>?int.Parse(s);?//?Func

當(dāng)涉及到表達(dá)式樹時(shí)，我們結(jié)合了“目標(biāo)”和“自然”類型。如果目標(biāo)類型是LambdaExpression 或非泛型 Expression（所有表達(dá)式樹的基類型）并且 lambda 具有自然委托類型 D，我們將改為生成 Expression：

LambdaExpression?parseExpr?=?(string?s)?=>?int.Parse(s);?//?Expression>
Expression?parseExpr?=?(string?s)?=>?int.Parse(s);???????//?Expression>

方法組的自然類型

方法組（即沒有參數(shù)列表的方法名稱）現(xiàn)在有時(shí)也具有自然類型。您始終能夠?qū)⒎椒ńM轉(zhuǎn)換為兼容的委托類型：

Func<int>?read?=?Console.Read;
Action?write?=?Console.Write;

現(xiàn)在，如果方法組只有一個(gè)重載，它將具有自然類型：

var?read?=?Console.Read;?//?Just?one?overload;?Func?inferred
var?write?=?Console.Write;?//?ERROR:?Multiple?overloads,?can't?choose

lambda?的返回類型

在前面的示例中，lambda 表達(dá)式的返回類型是顯而易見的，并被推斷出來的。情況并非總是如此：

var?choose?=?(bool?b)?=>?b???1?:?"two";?//?ERROR:?Can't?infer?return?type

在 C# 10 中，您可以在 lambda 表達(dá)式上指定顯式返回類型，就像在方法或本地函數(shù)上一樣。返回類型在參數(shù)之前。當(dāng)你指定一個(gè)顯式的返回類型時(shí)，參數(shù)必須用括號(hào)括起來，這樣編譯器或其他開發(fā)人員不會(huì)太混淆：

var?choose?=?object?(bool?b)?=>?b???1?:?"two";?//?Func

lambda 上的屬性

從 C# 10 開始，您可以將屬性放在 lambda 表達(dá)式上，就像對(duì)方法和本地函數(shù)一樣。當(dāng)有屬性時(shí)，lambda 的參數(shù)列表必須用括號(hào)括起來：

Func<string,?int>?parse?=?[Example(1)]?(s)?=>?int.Parse(s);
var?choose?=?[Example(2)][Example(3)]?object?(bool?b)?=>?b???1?:?"two";

就像本地函數(shù)一樣，如果屬性在 AttributeTargets.Method 上有效，則可以將屬性應(yīng)用于 lambda。

Lambda 的調(diào)用方式與方法和本地函數(shù)不同，因此在調(diào)用 lambda 時(shí)屬性沒有任何影響。但是，lambdas 上的屬性對(duì)于代碼分析仍然有用，并且可以通過反射發(fā)現(xiàn)它們。

structs?的改進(jìn)

C# 10 為 structs 引入了功能，可在 structs (結(jié)構(gòu))和類之間提供更好的奇偶性。這些新功能包括無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)、字段初始值設(shè)定項(xiàng)、記錄結(jié)構(gòu)和 with 表達(dá)式。

01 無參數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造函數(shù)和字段初始值設(shè)定項(xiàng)

在 C# 10 之前，每個(gè)結(jié)構(gòu)都有一個(gè)隱式的公共無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)將結(jié)構(gòu)的字段設(shè)置為默認(rèn)值。在結(jié)構(gòu)上創(chuàng)建無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)是錯(cuò)誤的。

從 C# 10 開始，您可以包含自己的無參數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造函數(shù)。如果您不提供，則將提供隱式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)以將所有字段設(shè)置為默認(rèn)值。您在結(jié)構(gòu)中創(chuàng)建的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)必須是公共的并且不能是部分的：

public?struct?Address
{
????public?Address()
????{
????????City?=?"";
????}
????public?string?City?{?get;?init;?}
}

您可以如上所述在無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)中初始化字段，也可以通過字段或?qū)傩猿跏蓟绦虺跏蓟鼈儯?/p>

public?struct?Address
{
????public?string?City?{?get;?init;?}?=?"";
}

通過默認(rèn)創(chuàng)建或作為數(shù)組分配的一部分創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)會(huì)忽略顯式無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，并始終將結(jié)構(gòu)成員設(shè)置為其默認(rèn)值。有關(guān)結(jié)構(gòu)中無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)的更多信息，請(qǐng)參閱結(jié)構(gòu)類型。

02 Record structs

從 C# 10 開始，現(xiàn)在可以使用 record struct 定義 record。這些類似于 C# 9 中引入的record 類：

public?record?struct?Person
{
????public?string?FirstName?{?get;?init;?}
????public?string?LastName?{?get;?init;?}
}

您可以繼續(xù)使用 record 定義記錄類，也可以使用 record 類來清楚地說明。

結(jié)構(gòu)已經(jīng)具有值相等——當(dāng)你比較它們時(shí)，它是按值。記錄結(jié)構(gòu)添加 IEquatable 支持和 == 運(yùn)算符。記錄結(jié)構(gòu)提供 IEquatable 的自定義實(shí)現(xiàn)以避免反射的性能問題，并且它們包括記錄功能，如 ToString() 覆蓋。

記錄結(jié)構(gòu)可以是位置的，主構(gòu)造函數(shù)隱式聲明公共成員：

public?record?struct?Person(string?FirstName,?string?LastName);

主構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)成為記錄結(jié)構(gòu)的公共自動(dòng)實(shí)現(xiàn)屬性。與 record 類不同，隱式創(chuàng)建的屬性是讀/寫的。這使得將元組轉(zhuǎn)換為命名類型變得更加容易。將返回類型從 (string FirstName, string LastName) 之類的元組更改為 Person 的命名類型可以清理您的代碼并保證成員名稱一致。聲明位置記錄結(jié)構(gòu)很容易并保持可變語義。

如果您聲明一個(gè)與主要構(gòu)造函數(shù)參數(shù)同名的屬性或字段，則不會(huì)合成任何自動(dòng)屬性并使用您的。

要?jiǎng)?chuàng)建不可變的記錄結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將 readonly 添加到結(jié)構(gòu)（就像您可以添加到任何結(jié)構(gòu)一樣）或?qū)?readonly 應(yīng)用于單個(gè)屬性。對(duì)象初始化器是可以設(shè)置只讀屬性的構(gòu)造階段的一部分。這只是使用不可變記錄結(jié)構(gòu)的一種方法：

var?person?=?new?Person?{?FirstName?=?"Mads",?LastName?=?"Torgersen"};

public?readonly?record?struct?Person
{
????public?string?FirstName?{?get;?init;?}
????public?string?LastName?{?get;?init;?}
}

在本文中了解有關(guān)記錄結(jié)構(gòu)的更多信息。

• 記錄結(jié)構(gòu)

https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/language-reference/builtin-types/record

03 Record類中 ToString () 上的密封修飾符

記錄類也得到了改進(jìn)。從 C# 10 開始，ToString() 方法可以包含 seal 修飾符，這會(huì)阻止編譯器為任何派生記錄合成 ToString 實(shí)現(xiàn)。

在本文中的記錄中了解有關(guān) ToString () 的更多信息。

• 有關(guān)?ToString ()?的更多信息

  https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/language-reference/builtin-types/record#built-in-formatting-for-display

04 結(jié)構(gòu)和匿名類型的表達(dá)式

C# 10?支持所有結(jié)構(gòu)的 with 表達(dá)式，包括記錄結(jié)構(gòu)，以及匿名類型：

var?person2?=?person?with?{?LastName?=?"Kristensen"?};

這將返回一個(gè)具有新值的新實(shí)例。您可以更新任意數(shù)量的值。您未設(shè)置的值將保留與初始實(shí)例相同的值。
在本文中了解有關(guān)?with?的更多信息

• 了解有關(guān)?with?的更多信息

ttps://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/language-reference/builtin-types/record#built-in-formatting-for-display

內(nèi)插字符串改進(jìn)

當(dāng)我們?cè)?C# 中添加內(nèi)插字符串時(shí)，我們總覺得在性能和表現(xiàn)力方面，使用該語法可以做更多事情。

01 內(nèi)插字符串處理程序

今天，編譯器將內(nèi)插字符串轉(zhuǎn)換為對(duì) string.Format 的調(diào)用。這會(huì)導(dǎo)致很多分配——參數(shù)的裝箱、參數(shù)數(shù)組的分配，當(dāng)然還有結(jié)果字符串本身。此外，它在實(shí)際插值的含義上沒有任何回旋余地。

在 C# 10 中，我們添加了一個(gè)庫(kù)模式，允許 API “接管”對(duì)內(nèi)插字符串參數(shù)表達(dá)式的處理。例如，考慮 StringBuilder.Append：

var?sb?=?new?StringBuilder();
sb.Append($"Hello?{args[0]},?how?are?you?");

到目前為止，這將使用新分配和計(jì)算的字符串調(diào)用 Append(string? value) 重載，將其附加到 StringBuilder 的一個(gè)塊中。但是，Append 現(xiàn)在有一個(gè)新的重載 Append(refStringBuilder.AppendInterpolatedStringHandler handler)，當(dāng)使用內(nèi)插字符串作為參數(shù)時(shí)，它優(yōu)先于字符串重載。

通常，當(dāng)您看到 SomethingInterpolatedStringHandler 形式的參數(shù)類型時(shí)，API 作者在幕后做了一些工作，以更恰當(dāng)?shù)靥幚聿逯底址詽M足其目的。在我們的 Append 示例中，字符串 “Hello”、args[0] 和“，how are you？” 將單獨(dú)附加到 StringBuilder 中，這樣效率更高且結(jié)果相同。

有時(shí)您只想在特定條件下完成構(gòu)建字符串的工作。一個(gè)例子是 Debug.Assert：

Debug.Assert(condition,?$"{SomethingExpensiveHappensHere()}");

在大多數(shù)情況下，條件為真，第二個(gè)參數(shù)未使用。但是，每次調(diào)用都會(huì)計(jì)算所有參數(shù)，從而不必要地減慢執(zhí)行速度。Debug.Assert 現(xiàn)在有一個(gè)帶有自定義插值字符串構(gòu)建器的重載，它確保第二個(gè)參數(shù)甚至不被評(píng)估，除非條件為假。

最后，這是一個(gè)在給定調(diào)用中實(shí)際更改字符串插值行為的示例：String.Create() 允許您指定 IFormatProvider 用于格式化插值字符串參數(shù)本身的洞中的表達(dá)式：

String.Create(CultureInfo.InvariantCulture,?$"The?result?is?{result}");

你可以在本文和有關(guān)創(chuàng)建自定義處理程序的本教程中了解有關(guān)內(nèi)插字符串處理程序的更多信息。

• 創(chuàng)建自定義處理程序
  https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/languagereference/tokens/interpolated#compilation-of-interpolated-strings

• 內(nèi)插字符串處理程序的更多信息

https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/whats-new/tutorials/interpolated-string-handler

02 常量?jī)?nèi)插字符串

如果內(nèi)插字符串的所有洞都是常量字符串，那么生成的字符串現(xiàn)在也是常量。這使您可以在更多地方使用字符串插值語法，例如屬性：

[Obsolete($"Call?{nameof(Discard)}?instead")]

請(qǐng)注意，必須用常量字符串填充洞。其他類型，如數(shù)字或日期值，不能使用，因?yàn)樗鼈儗?duì)文化敏感，并且不能在編譯時(shí)計(jì)算。

其他改進(jìn)

C# 10 對(duì)整個(gè)語言進(jìn)行了許多較小的改進(jìn)。其中一些只是使 C#?以您期望的方式工作。

在解構(gòu)中混合聲明和變量

在 C# 10 之前，解構(gòu)要求所有變量都是新的，或者所有變量都必須事先聲明。在 C# 10 中，您可以混合：

int?x2;
int?y2;
(x2,?y2)?=?(0,?1);???????//?Works?in?C#?9
(var?x,?var?y)?=?(0,?1);?//?Works?in?C#?9
(x2,?var?y3)?=?(0,?1);???//?Works?in?C#?10?onwards?

在有關(guān)解構(gòu)的文章中了解更多信息。

改進(jìn)的明確分配

如果您使用尚未明確分配的值，C# 會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。C# 10 可以更好地理解您的代碼并且產(chǎn)生更少的虛假錯(cuò)誤。這些相同的改進(jìn)還意味著您將看到更少的針對(duì)空引用的虛假錯(cuò)誤和警告。

在 C# 10?中的新增功能文章中了解有關(guān) C#?確定賦值的更多信息。

• C# 10?中的新增功能文章https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/whats-new/csharp-10#improved-definite-assignment

擴(kuò)展的屬性模式

C# 10 添加了擴(kuò)展屬性模式，以便更輕松地訪問模式中的嵌套屬性值。例如，如果我們?cè)谏厦娴?Person 記錄中添加一個(gè)地址，我們可以通過以下兩種方式進(jìn)行模式匹配：

object?obj?=?new?Person
{
????FirstName?=?"Kathleen",
????LastName?=?"Dollard",
????Address?=?new?Address?{?City?=?"Seattle"?}
};

if?(obj?is?Person?{?Address:?{?City:?"Seattle"?}?})
????Console.WriteLine("Seattle");

if?(obj?is?Person?{?Address.City:?"Seattle"?})?//?Extended?property?pattern
????Console.WriteLine("Seattle");

擴(kuò)展屬性模式簡(jiǎn)化了代碼并使其更易于閱讀，尤其是在匹配多個(gè)屬性時(shí)。

在模式匹配文章中了解有關(guān)擴(kuò)展屬性模式的更多信息。

• 模式匹配文章

  https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/languagereference/operators/patterns#property-pattern

調(diào)用者表達(dá)式屬性

CallerArgumentExpressionAttribute 提供有關(guān)方法調(diào)用上下文的信息。與其他 CompilerServices 屬性一樣，此屬性應(yīng)用于可選參數(shù)。在這種情況下，一個(gè)字符串：

void?CheckExpression(bool?condition,?
????[CallerArgumentExpression("condition")]?string??message?=?null?)
{
????Console.WriteLine($"Condition:?{message}");
}

傳遞給 CallerArgumentExpression 的參數(shù)名稱是不同參數(shù)的名稱。作為參數(shù)傳遞給該參數(shù)的表達(dá)式將包含在字符串中。例如，

var?a?=?6;
var?b?=?true;
CheckExpression(true);
CheckExpression(b);
CheckExpression(a?>?5);

//?Output:
//?Condition:?true
//?Condition:?b
//?Condition:?a?>?5

ArgumentNullException.ThrowIfNull()?是如何使用此屬性的一個(gè)很好的示例。它通過默認(rèn)提供的值來避免必須傳入?yún)?shù)名稱：

void?MyMethod(object?value)
{
????ArgumentNullException.ThrowIfNull(value);
}

• 了解有關(guān) CallerArgumentExpressionAttribute 的更多信息

  https://docs.microsoft.com/dotnet/csharp/languagereference/attributes/caller-information#argument-expressions

歡迎在下方留言，告訴我們你的建議或想法，謝謝！