C#语言特性及发展史

Posted 2021-10-09 louzi

本文按照C#语言的发展历史，介绍C#每个版本的新增特性，主要参考微软官方文档。了解这些语言特性可以帮助我们更高效的编写C#代码。

C# 1.0

与Visual Studio .NET 2002一起发布，该版本的C#非常像Java。

• 类
• 结构
• 接口
• 事件
• 属性
• 委托
• 运算符和表达式
• 语句
• 特性：有效地将元数据或声明信息与代码相关联，从而在运行时使用反射查询特性

C# 1.2

随Visual Studio .NET 2003一起发布，主要是一些小改进。值得注意的是，从此版本开始，当IEnumerator实现IDisposable时，foreach循环中生成的代码会在IEnumerator上调用Dispose。

C# 2.0

与Visual Studio 2005一起发布。自2.0开始，C#打好了基础，开始追求解决一些严重影响开发者的难点。

• 泛型：使用泛型优于创建派生自ArrayList的ListInt或强制转换方式
• partial class
• 匿名方法：delegate运算符创建一个可以转换为委托类型的匿名方法。从C# 3.0开始，可使用lambda表达式创建匿名方法。
• 可空类型：可空类型T?表示其基础类型T的所有值及额外的null值。
• 迭代器：允许使用foreach来检查List(或其它可枚举类型)中的所有项
• 协变和逆变：实现数组类型、委托类型和泛型类型参数的隐式引用转换

C# 3.0

与Visual Studio 2008一起发布，但完整功能是在.NET Framework 3.5版本中发布的。此版本标志着C#发展过程中的重大更改。

• 自动实现的属性：C# 6及更高版本可像字段一样对其初始化
• 匿名类型
• 查询表达式
• lambda表达式
• 表达式树
• 扩展方法：无需创建派生类、重新编译或其它方式即可向现有类型添加方法
• var
• partial method：partial class的一部分定义签名，一部分定义实现
• 对象集合初始化语法：new后使用{}进行初始化

C# 4.0

随Visual Studio 2010一起发布。

• 动态绑定：dynamic关键字
• 命名参数/可选参数：命名参数指定参数实参，不需匹配参数列表位置
• 泛型协变和逆变
• 嵌入互操作类型：CLR支持将COM类型信息直接嵌入到托管程序集中，不要求托管程序集从互操作程序集中获取COM类型的类型信息，缓和了部署难点

C# 5.0

随Visual Studio 2012一起发布，主要工作是适用于异步编程的async和await模型。

• 异步成员：语言级别的异步编程模型，核心是Task和Task<T>对象，接受关键字async和await的支持
• 调用方信息特性

C# 6.0

随Visual Studio 2015一起发布。

• 静态导入：using static指令
• when：用于catch语句和switch语句
• 自动属性初始化表达式：属性的get/set访问器可使用=>简化语法
• =>运算符
• Null传播器：仅当操作数的计算结果为非null时，null条件运算符才会将成员访问?.或元素访问?[]运算应用于其操作数，否则返回null
• 字符串内插：$特殊字符将字符串文本标识为内插字符串
• nameof运算符

C# 7.0

与Visual Studio 2017一起发布。

• out变量：可以在方法调用的参数列表中声明out变量，无需单独编写声明语句
• 元组和析构函数：可以创建包含多个公共字段的轻量级未命名类型
• 模式匹配：支持is表达式和switch表达式。is模式表达式可在一条指令分配结果：input is int count
• 本地函数：适用于迭代器方法和异步方法，在方法内部声明方法
• 扩展expression bodied成员：可在属性、索引器、构造、析构、get/set访问器使用=>
• ref局部变量和返回结果
• throw表达式：throw可作为表达式而不是语句

C# 7.1 7.2 7.3

此版本开始C#可以单点发行，编译器有-refout和-refonly两个选项，可用于控制引用程序集生成。

• async Main方法：可在Main方法中使用await关键字
• default文本表达式
• 启用更高效的安全代码
• private protected访问修饰符
• 条件ref表达式：条件表达式?:的引用而不是值
• 无需固定即可访问固定的字段
• 可以重新分配ref本地变量
• 可以使用stackalloc数组上的初始值设定项
• 可以对支持模式的任何类型使用fixed语句
• 可以使用其他泛型约束

C# 8.0

专门面向.NET Core的第一个主要C#版本。

• readonly成员：可将readonly修饰符用于struct成员
• 默认接口方法：可将成员添加到接口并提供实现
• 模式匹配增强功能：在更多位置使用，结合switch表达式（不是switch语句），可用于属性模式、元组模式、位置模式
• using声明：带using关键字的变量声明，指示编译器在封闭范围的末尾处理变量
• 静态本地函数
• 可处置的ref结构
• 可空引用类型
• 异步流：创建并以异步方式使用流
• 索引和范围：为访问序列中的单个或范围元素提供了简洁语法。依赖两个新运算符：末尾运算符^和范围运算符..
• null合并赋值：仅当左操作数为null时，才能使用??=运算符将右操作数赋给左操作数
• 非托管构造类型
• 嵌套表达式中的stackalloc
• 内插逐字字符串的增强功能：$和@顺序可任意安排

C# 9.0

.NET 5.0支持C# 9.0

• record类型：不可变的引用类型，使用值语义实现相等性
• 仅限init的资源库：可为属性和索引器创建init访问器而非set访问器，构造完变为只读
• 顶级语句：应用程序中只有一个文件可使用顶级语句
• 模式匹配增强功能：and/or/not，如if (e is not null) ...
• 性能和互操作性
• 调整和完成功能：如在new表达式中省略类型：private List<int> nums = new();
• 支持代码生成器