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本文來告訴大家在C#很少有人會發(fā)現(xiàn)的科技。即使是工作了好多年的老司機也不一定會知道這些科技，如果覺得我是在騙你，那么請看看本文的內容。

原本最初 C# 的設計是簡單和高效開發(fā)的，在經過了這么多年眾多公司和開發(fā)者的努力下，整個 C# 里面包含了大量有趣的功能。其中一部分功能是針對于某些特殊需求設計的，例如高性能或高并發(fā)或無內存回收等。在經過了 10 多年的迭代，很少人能完全了解整個 C# 語言和框架級做了哪些有趣的功能

我在網上找了很多大神的博客，然后和很多大神聊天，知道了一些科技，于是就在本文和大家分享一下。如果大家有了解本博客里面沒有收藏的科技，還請告訴我

現(xiàn)在整個 C# 從編譯器到運行時都是開源的，所有權在 dotnet 基金會上，全部開源的項目都基于最友好的 MIT 協(xié)議和 Apache 2 開源協(xié)議，文檔協(xié)議遵循CC-BY協(xié)議。這將允許任何人任何組織和企業(yè)任意處置，包括使用，復制，修改，合并，發(fā)表，分發(fā)，再授權，或者銷售。唯一的限制是，軟件中必須包含上述版權和許可提示，后者協(xié)議將會除了為用戶提供版權許可之外，還有專利許可，并且授權是免費，無排他性的(任何個人和企業(yè)都能獲得授權)并且永久不可撤銷，用戶使用.NET 和 C# 完全不用擔心收費問題和版權問題，以及后續(xù)無法維護問題。而 dotnet 基金會是一個開放的平臺，我也是 dotnet 基金會的成員之一。微軟在 2020 的時候依然是 dotnet 基金會最大的支持組織

現(xiàn)在最火的 dotnet 倉庫是?dotnet csharplang?倉庫，當前的 C# 語言特性由整個社區(qū)決定，這是一個官方開放用來討論 C# 語言未來的倉庫，天天都有大佬們在討論語言的特性，歡迎大家加入

接下來讓我告訴大家一些很少有人會發(fā)現(xiàn)的科技

無限級判斷空

在 C# 6.0 可以使用??判斷空，那么就可以使用下面代碼

            var v1 = "123";
            string v2 = null;
            string v3 = null;

            var v = v1 ?? v2 ?? v3;

實際上可以無限的使用??判斷前面一個函數(shù)為空，那么問題來了，下面的代碼輸出的是多少？

var n = 2 + foo?.N ?? 1;

上面代碼的 foo 就是空的，那么 n 是多少？是 1 還是 2 還是 3 還是空？

想要了解這道題的推導過程請看C# 高級面試題?里面寫了很多老司機都不一定能解出

使用 using 關鍵詞省略長的定義

例如有下面這個代碼，在這個代碼里面使用了很多的 List 嵌套，如下面代碼所示里面有很多定義的代碼

var foo = new System.Collections.Generic.Dictionary<System.Collections.Generic.List<System.Collections.Generic.List<string>>, string>();

可以看到上面代碼中，有大量的代碼都是用來作為類型的定義，假設這個值作為某個方法的參數(shù)，那才是可怕

一個簡單的方法是使用 using 關鍵詞，如在文件的開頭添加如下代碼

using HvcnrclHnlfk = System.Collections.Generic.Dictionary<System.Collections.Generic.List<System.Collections.Generic.List<string>>,string>;

在添加了上面代碼之后，在這個文件里的所有用到如上面很長的定義的代碼都可以使用?using?后面的值可以代替，如本文上面使用了?HvcnrclHnlfk?這個詞，來看看替換之后的代碼長度

var foo = new HvcnrclHnlfk();

辣么大

實際上寫到這里我有些不好意思，好像剛剛說的都是大家都知道的，那么我就要開始寫大家很少知道的科技

等等，什么是?辣么大?大哇？其實這是 lambda 表達式的翻譯

請看看下面這段有趣的代碼

            Func<string,string, EventHandler> foo = (x, y) => (s, e) =>
            {
                var button = (Button) s;
                button.Left = x;
                button.Top = y;
            };

            Button1.Click += foo(0, -1);

上面的代碼通過一個 lambda 表達式返回一個另一個 lambda 表達式，或者說用一個委托返回另一個委托。這是一個特別有趣的寫法，通過函數(shù)返回函數(shù)的思想可以用來寫出一些有趣的邏輯，特別是在多層嵌套的時候

當然使用委托可是會出現(xiàn)另一個問題的，請問下面的代碼實際調用的是哪個委托，下面代碼的 a 和 b 和 c 都是?Action委托，同時都不是空的

((a + b + c) - (a + c))();

在數(shù)學上，其實函數(shù)也可以視為變量，很有科技范的 C# 當然也支持如此的功能，將函數(shù)包裝為委托的時候，可以讓委托本身支持加減法哦，只是這個加減法的規(guī)則有些詭異。不信，請猜猜上面代碼執(zhí)行了什么函數(shù)

沖突的類型

在遇到某些類型，特別是放在 NuGet 上的多個不同的庫里面的類型，這些類型有相同的類名，如 Data 或 Control 等很通用的命名的時候，在代碼中如果需要同時使用這兩個類，就需要補全整個命名空間，如下面代碼

var webControl = new System.Web.UI.WebControls.Control();
var formControl = new System.Windows.Forms.Control();

如果經常使用這兩個控件，那么就需要寫很多補全命名空間的代碼，代碼很多。好在微軟的大佬們給出了一個坑方法，使用這個方法可以不寫命名空間，或者說只需要在文件開始 using 一次，請看代碼

using web = System.Web.UI.WebControls;
using win = System.Windows.Forms;

web::Control webControl = new web::Control();
win::Control formControl = new win::Control();

參見：https://stackoverflow.com/a/9099/6116637

extern alias

如果使用了兩個不同的程序集放在兩個不同的 dll 文件里面，這兩個程序集都有相同命名空間和類型，那么如何使用指定的庫

如下面代碼所示，在兩個 dll 里面都定義了?F.Foo?類型

//a.dll

namespace F
{
	public class Foo
	{

	}
}

//b.dll

namespace F
{
	public class Foo
	{
		
	}
}

這時就可以使用 extern alias 關鍵詞

參見：C#用extern alias解決兩個assembly中相同的類型全名 - fresky - 博客園

字符串

大家看到了 C# 6.0 的$，是不是可以和@一起？

            var str = "kktpqfThiq";
            string foo = $@"換行{str}";

注意兩個的順序，反過來直接告訴你代碼不能這樣寫

此知識點不再適用，因為在 C# 8.0 的時候，可以按照任意的順序使用?$?和?@?標記。詳細請看?$ - 字符串內插 - C# 參考?特別感謝 592844340 群內熱心人員勘誤

特殊關鍵字

實際上有下面幾個關鍵字是沒有詳細的文檔，可能只有微軟的編譯器才知道

__makeref

__reftype

__refvalue

__arglist

不過在 C# 7.2 可以使用其他的關鍵字做到一些功能，詳細請看我的 C# 7.0 博客

使用 Unions （C++ 一樣的）

如果看到 C++ 可以使用內聯(lián)，不要說 C# 沒有這個功能，實際上也可以使用 FieldOffset 特性實現(xiàn)和 C++ 一樣的內聯(lián)的功能，請看下面代碼

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public class A
{
    [FieldOffset(0)]
    public byte One;

    [FieldOffset(1)]
    public byte Two;

    [FieldOffset(2)]
    public byte Three;

    [FieldOffset(3)]
    public byte Four;

    [FieldOffset(0)]
    public int Int32;
}

如下面代碼就定義了int變量，修改這個變量就是修改其他的三個變量

     static void Main(string[] args)
    {
        A a = new A { Int32 = int.MaxValue };

        Console.WriteLine(a.Int32);
        Console.WriteLine("{0:X} {1:X} {2:X} {3:X}", a.One, a.Two, a.Three, a.Four);

        a.Four = 0;
        a.Three = 0;
        Console.WriteLine(a.Int32);
    }

運行代碼可以看到輸出如下

2147483647
FF FF FF 7F
65535

可以看到修改其中某個值都會相互影響，這幾個值共用了相同的一個內存空間

接口默認方法

實際上可以給接口使用默認方法，使用的方式如下

public static void Foo(this IF1 foo)
{
     //實際上大家也看到是如何定義
}

當然了，在 C# 8.0 還有更直接的方法，詳細請看?在 C# 中使用默認接口方法安全地更新接口

stackalloc

很多人都不知道這個科技，這是不安全代碼，從棧申請空間

int* block = stackalloc int[100];

使用的時候需要小心你的棧也許會炸掉

參見：stackalloc

指定編譯

這個是一個有趣的特性實現(xiàn)的功能，是一個編譯器技術，寫給編譯器看的特性。使用 Conditional 特性可以讓代碼在指定條件不使用，如下面的代碼，規(guī)定了只有在 DEBUG 宏定義的時候才讓 F2 方法生效。因此在 Release 下就不會使用 F2 方法了

    public sealed clas Foo
    {
        public Foo F1()
        {
            Console.WriteLine("進入F1");
            return this;
        }

        [Conditional("DEBUG")]
        public void F2()
        {
            Console.WriteLine("F2");
        }
    }

簡單讓代碼跑一下

        static void Main(string[] args)
        {
            var foo = new Foo();
            foo.F1();
            foo.F2();
        }

結果是什么，大家也知道，在 Debug 和 Release 輸出是不相同。但是這么簡單的怎么會在這里說呢，請大家看看這個代碼輸出什么

     static void Main(string[] args)
     {
         var foo = new Foo();
         foo.F1().F2();
     }

實際上在 Release 下什么都不會輸出，此時的 F1 不會被執(zhí)行

true 判斷

下面寫個見鬼的代碼

            var foo = new Foo(10);

            if (foo)
            {
                Console.WriteLine("我的類沒有繼承 bool ，居然可以這樣寫");
            }

沒錯 Foo 沒有繼承 bool 居然可以這樣寫

實際上就是重寫 true 方法，請看代碼

    public class Foo
    {
        public Foo(int value)
        {
            _count = value;
        }

        private readonly int _count;

        public static bool operator true(Foo mt)
        {
            return mt._count > 0;
        }

        public static bool operator false(Foo mt)
        {
            return mt._count < 0;
        }
    }

是不是覺得很多有人這樣寫，下面讓大家看一個很少人會知道的科技，感謝walterlv?提供

重寫運算返回

很少人知道實際上重寫?==?可以返回任意的類型，而不是只有 bool 類型，請看下面代碼

是可以編譯通過的，因為我重寫運算

   class Foo
    {
        public int Count { get; set; }
     
        public static string operator ==(Foo f1, Foo f2)
        {
            if (f1?.Count == f2?.Count)
            {
                return "lindexi";
            }

            return "";
        }

        public static string operator !=(Foo f1, Foo f2)
        {
            return "";
        }
    }

可以重寫的運算很多，返回值可以自己隨意定義

await 任何類型

等待任意的類型，包括已定義的基礎類型，如下面代碼

await "林德熙逗比";

await "不告訴你";

這個代碼是可以編譯通過的，但是只有在我的設備。在看了這個博客之后，可能你也可以在你的設備編譯

其實 await 是可以寫很多次的，如下面代碼

await await await await await await await await await await await await await await await await await await await await await await await "林德熙逗比";

變量名使用中文

實際上在C#支持所有 Unicode 字符，這是編譯器支持的，所以變量名使用中文也是可以的，而且可以使用特殊的字符

        public string H\u00e5rf?ner()
        {
            return "可以編譯";
        }

if this == null

一般看到下面的代碼都覺得是不可能進入輸出的

if (this == null) Console.WriteLine("this is null");

如果在 if 里面都能使用 this == null 成立，那么一定是vs炸了。實際上這個代碼還是可以運行的

在一般的函數(shù)，如下面的 Foo 函數(shù)，在調用就需要使用f.Foo()的方法，方法里 this 就是 f 這個對象，如果?f == null那么在調用方法就直接不讓運行，如何到方法里的判斷

f.Foo(); //如果 f 為空，那么這里就不執(zhí)行

void Foo()
{
   // 如果 this 為空，怎么可以調用這個方法
   if (this == null) Console.WriteLine("this is null");
}

實際上是可以做的，請看（C#）if (this == null)？你在逗我，this 怎么可能為 null！用 IL 編譯和反編譯看穿一切 - walterlv 這篇博客

如上面博客，關鍵在修改?callvirt?為?call?調用，直接修改 IL 可以做出很多特殊的寫法

那么這個可以用在哪里？可以用在防止大神反編譯，如需要使用下面邏輯

//執(zhí)行的代碼

//不執(zhí)行的代碼

此時簡單的反編譯也許會這么寫

if(true)
{
   //執(zhí)行的代碼
}
else
{
   //不執(zhí)行的代碼 
}

但是直接寫 true 很容易讓反編譯看到不使用代碼，而且在優(yōu)化代碼會被去掉，所以可以使用下面代碼

if(this == null)
{
   //執(zhí)行的代碼
}
else
{
   //不執(zhí)行的代碼 
}

實際在微軟代碼也是這樣寫，點擊string的實現(xiàn)源代碼可以看到微軟代碼

重載的運算符

實際上我可以將 null 強轉某個類，創(chuàng)建一個新的對象，請看代碼

Fantastic fantastic = (FantasticInfo) null;
fantastic.Foo();

這里的 FantasticInfo 和 Fantastic 沒有任何繼承關系，而且調用 Foo 不會出現(xiàn)空引用，也就是 fantastic 是從一個空的對象創(chuàng)建出來的

是不是覺得上面的科技很黑，實際原理沒有任何黑的科技，請看代碼

    public class Fantastic
    {
        private Fantastic()
        {
        }

        public static implicit operator Fantastic(FantasticInfo value) => new Fantastic();

        public void Foo()
        {
        }
    }

    public class FantasticInfo
    {
    }

通過這個方式可以讓開發(fā)者無法直接創(chuàng)建 Fantastic 類，而且在不知道 FantasticInfo 的情況無法創(chuàng)建 Fantastic 也就是讓大家需要了解 FantasticInfo 才可以通過上面的方法創(chuàng)建，具體請看只有你能 new 出來！.NET 隱藏構造函數(shù)的 n 種方法（Builder Pattern / 構造器模式） - walterlv

課件鏈接：https://r302.cc/J4gxOX

當然還有新的?C# 7.0?和?C# 8.0?的新的語法

例如下面的內部方法返回自身

方法返回自身可以接近無限調用

有一天我看到了下面的代碼，你猜小伙伴用什么代碼定義了 Foo 這個代碼？

Foo()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()();

其實只需要定義一個委托，用內部方法實現(xiàn)委托，因為內部方法是可以返回自身，于是就可以使用5行代碼寫出 Foo 的定義

        delegate Foo Foo(); // 定義委托

static void Main(string[] args)
{
    Foo Foo() // 定義內部方法
    {
        return Foo;
    }
}

不過括號還不可以無限使用，因為編譯器有一個表達式的長度限制

無限長度的委托調用

試試這個代碼，也許你可以無限寫下去，只要 Roslyn 不會炸就可以

 delegate Fx Fx(Fx fx);
 Fx fx = fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx =>
                fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx => fx;

以下部分準確來說是 .NET 提供的功能，請問 C# 和 .NET 是什么關系？其實我也無法用一兩句話說清，扔掉了 .NET 依然可以用 C# 寫程序，反過來扔掉 C# 也依然能用 .NET 寫程序

表達式樹獲取函數(shù)命名

定義一個類，下面通過表達式樹從類獲得函數(shù)命名

    class Foo
    {
        public void KzcSevfio()
        {
        }
    }

       static void Main(string[] args)
        {
            GetMethodName<Foo>(foo => foo.KzcSevfio());
        }

        private static void GetMethodName<T>(Expression<Action<T>> action) where T : class
        {
            if (action.Body is MethodCallExpression expression)
            {
                Console.WriteLine(expression.Method.Name);
            }
        }

這樣就可以拿到函數(shù)的命名

DebuggerDisplay

如果想要在調試的時候，鼠標移動到變量顯示他的信息，可以重寫類的 ToString

    public sealed class Foo
    {
        public int Count { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return Count.ToString();
        }
    }

但是如果 ToString 被其他地方用了，如何顯示？

微軟告訴大家，使用 DebuggerDisplay 特性

    [DebuggerDisplay("{DebuggerDisplay}")]
    public sealed class Foo
    {
        public int Count { get; set; }

        private string DebuggerDisplay => $"(count {Count})";
    }

他可以使用私有的屬性、字段，使用方法很簡單

參見Using the DebuggerDisplay Attribute

數(shù)字格式

string format = "000;-#;(0)";

string pos = 1.ToString(format);     // 001
string neg = (-1).ToString(format);  // -1
string zer = 0.ToString(format);     // (0)

參見：自定義數(shù)字格式字符串

調用堆棧

如果需要獲得調用方法的堆棧，可以使用這個文章的方法

  class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var foo = new Foo();
            foo.F1();
        }
    }

    public sealed class Foo
    {
        public void F1()
        {
            F2();
        }

        void F2()
        {
            var stackTrace = new StackTrace();
            var n = stackTrace.FrameCount;
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                Console.WriteLine(stackTrace.GetFrame(i).GetMethod().Name);
            }
        }
    }