从 C# 1.0 到 C# 9.0，历代 C# 语言特性一览

Posted 2021-04-03 CSDN

作者 | 雪轻鸿      责编 | 张红月

来源 | https://qinyuanpei.blog.csdn.net/article/details/113720157

C# 版本历史记录

说明：因为Markdown下维护这样复杂的表格有一点麻烦，故，这里以图片形式展示出来，如后续内容有更新，请访问原始笔记链接。为知笔记的表格渲染在移动端表现不佳，为了获得更好的阅读体验，请在电脑端访问查看。

C# 版本特性说明

现在是 2021 年，相信 C# 7.0 以前的版本大家都应该没有什么问题，因为像博主这样的 90 后“中年”男人，接触的都是这个版本的 C#。所以，在这里我们主要讲解大家C# 7.0、8.0 以及 9.0 的语法特性。考虑到文章篇幅有限，这里选取的都是博主个人比较喜欢的语法特性，如果这里没有你喜欢的特性，请参考文章末尾的参考链接。如果这里的特性你都不喜欢，请你马上关掉这个网页，愿这个世界：Love & Peace。可能你会感觉到我说话变得小心翼翼起来，因为这个世界上有种叫做“杠精”的生物，当它从我的只言片语里读出那些挫败感的时候，终于有了嘲笑我们这批步入30岁行列的90后的底气，没错，我在最近的博客评论中被读者“嘲讽”了，让暴风雨来得更猛烈一些吧！

C# 7.0

在 C# 7.0 中，我个人比较喜欢的特性主要有以下几个：元组和弃元、更多的 expression-bodied 成员、out 变量、异步 Main 方法、模式匹配 和 引发表达式。

元组和弃元

这个概念乍听起来可能会有一点陌生，其实，按我的理解，这就是增强的元组语法，终于可以摆脱Item1、Item2…啦：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
//示例1(string Alpha, string Beta) namedLetters = ("a", "b");Console.WriteLine($"{namedLetters.Alpha}, {namedLetters.Beta}"); //示例2var alphabetStart = (Alpha: "a", Beta: "b");Console.WriteLine($"{alphabetStart.Alpha}, {alphabetStart.Beta}");//示例3int count = 5;string label = "Colors used in the map";var pair = (count, label);Console.WriteLine(pair);
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

有一段时间，前端同事总和我吹嘘 ES6 里面的解构多么多么好用！对此，我想说，C# 一样可以解构，假设我们现在有下面的一个方法：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
static (string, double, double) GetLocation()  { var city = "西安市"; var lat = 33.42d; var lon = 107.40d; return (city, lon, lat);}
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

这就是简化后的元组的用法，如果是以前，我们还需要返回一个Tuple<string, double, double>。此时，如果我们需要解析城市名称及其经纬度，可以这样做：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
//示例4(string city, double lon, double lat) = GetLocation();Console.WriteLine($"{city},({lon},{lat})");
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

OK，那么什么又是弃元呢？继续以上面的代码为例，如果我不关心经纬度，只需要城市名称又该怎么办呢？人家的方法返回的是一个3元的结果，而我们只需要其中的1元，此时，就有了所谓弃元的概念：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
(string city, _, _) = GetLocation();Console.WriteLine($"{city}");
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

在 C# 中可以使用下划线_来表示要舍弃的元，是为弃元，怎么样？你学会了吗？

更多的 expression-bodied 成员

这部分同样是经过强化的 Lambda 表达式，之前我们可以在成员函数和 只读属性上使用 Lambda 表达式，而现在，我们可以将其运用在构造函数、终结器以及 get和set访问器：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
// Expression-bodied constructorpublic ExpressionMembersExample(string label) => this.Label = label;
// Expression-bodied finalizer~ExpressionMembersExample() => Console.Error.WriteLine("Finalized!");
private string label;
// Expression-bodied get / set accessors.public string Label{ get => label; set => this.label = value ?? "Default label";}
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

out变量

个人认为，这是一个非常不错的改进，终于不用再单独声明out变量啦：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
if (int.TryParse(input, out int result)) Console.WriteLine(result);else Console.WriteLine("Could not parse input");
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

异步 Main 方法

顾名思义，Main 方法现在可以支持 async 关键字啦：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
static async Task<int> Main(){ // This could also be replaced with the body // DoAsyncWork, including its await expressions: return await DoAsyncWork();}


 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

在没有返回值的情况下，可以考虑返回Task:

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
static async Task Main(){ await SomeAsyncMethod();}
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

模式匹配

主要是针对 is 和 switch 语句提供了增强的语法。在这里，对于前者来说，我们可以将判断和赋值两个步骤合二为一：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
public static double ComputeAreaModernIs(object shape){ if (shape is Square s) return s.Side * s.Side; else if (shape is Circle c) return c.Radius * c.Radius * Math.PI; else if (shape is Rectangle r) return r.Height * r.Length; // elided throw new ArgumentException( message: "shape is not a recognized shape", paramName: nameof(shape));}

 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

而对于后者来说，主要打破了传统 switch 语句的常量模式：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
public static double ComputeArea_Version3(object shape){ switch (shape) { case Square s when s.Side == 0: case Circle c when c.Radius == 0: return 0;
 case Square s: return s.Side * s.Side; case Circle c: return c.Radius * c.Radius * Math.PI; default: throw new ArgumentException( message: "shape is not a recognized shape", paramName: nameof(shape)); }}


 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

引发表达式

这个主要是针对 throw 关键字的增强，当我看到微软的文档的时候，我突然意识到，这个语法其实我用了很久啦！

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
//场景A：条件运算符string arg = args.Length >= 1 ? args[0] : throw new ArgumentException("You must supply an argument");//场景B：Null合并运算符public string Name{ get => name; set => name = value ?? throw new ArgumentNullException( paramName: nameof(value),  message: "Name cannot be null");}//场景C：Lambda表达式DateTime ToDateTime(IFormatProvider provider) => throw new InvalidCastException("Conversion to a DateTime is not supported.");

 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

以上，就是 C# 7.0 中我个人比较喜欢的语法特性。需要了解所有 C# 7.0 语法特性的小伙伴们，则可以参考这里：C# 7.0 - C# 7.3 中的新增功能。

C# 8.0

在 C# 8.0 中，我个人比较喜欢的特性主要有以下几个：默认接口方法、异步流、索引和范围。

默认接口方法

关于这个，我觉得有点多此一举，如果一定要有一个默认行为，那你用继承来实现不就好啦，接口本来就是用来实现的啊摔！

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
public class ChineseSayHello : ISayHello{ public string Who { get; set; }}
public interface ISayHello{ private const string DefaultPersopn = "Anumouse"; string Who { get; set; } void SayHello() { Who = DefaultPersopn; Console.WriteLine($"Hello, {Who}"); } }
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

在上面这个例子里，ChineseSayHello没有实现SayHello()方法不影响编译，因为ISayHello有默认实现，可正因为如此，SayHello()方法属于ISayHello，不属于ChineseSayHello：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
//正确，可以编译var sayHello = new ChineseSayHello() as ISayHello;sayHello.SayHello();//错误，无法编译 var sayHello = new ChineseSayHello();sayHello.SayHello();
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

异步流

该特性可以看作是IEnumerable<T>的一个延伸，即IAsyncEnumerable<T>，主要有下面三个属性：

• 它是用 async 修饰符声明的。

• 它将返回 IAsyncEnumerable。

• 该方法包含用于在异步流中返回连续元素的 yield return 语句。

下面是一个来自微软官方的基本示例：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
//生成异步流public static async System.Collections.Generic.IAsyncEnumerable<int> GenerateSequence(){ for (int i = 0; i < 20; i++) { await Task.Delay(100); yield return i; }}//枚举异步流await foreach (var number in GenerateSequence()){ Console.WriteLine(number);}
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

和异步流相关的一个概念是：异步可释放，即 System.IAsyncDisposable，这个可以参考：实现 DisposeAsync 方法。

索引和范围

关于这个，我们换一种说法，可能大家就能接受啦！是什么呢？答案是：切片。切片语法博主经常在 Python 中使用，想不到有生之年居然可以在 C# 里用到这个语法。不过，这个语法糖怎么看都不甜啊，因为没那味儿！

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
var words = new string[]{ // index from start index from end "The", // 0 ^9 "quick", // 1 ^8 "brown", // 2 ^7 "fox", // 3 ^6 "jumped", // 4 ^5 "over", // 5 ^4 "the", // 6 ^3 "lazy", // 7 ^2 "dog" // 8 ^1}; //取最后一个元素Console.WriteLine($"The last word is {words[^1]}");//获取第一个元素到第三个元素var quickBrownFox = words[1..4];//获取倒数第一个元素到倒数第二个元素var lazyDog = words[^2..^0];//获取全部元素var all = words[..];//获取开始到第三个元素var firstPhrase = words[..4];//获取结束到倒数第二个元素var lastPhrase = words[6..];
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

看起来这些东西在 Python 里都有啊，到底是哪里除了问题呢？我觉得更多的是符号上的不同吧， ^ 这个符号除了表示指数的意思以外，还有按位进行异或运算的意思，所以，这个语法糖加进来以后就会显得相当混乱，而 .. 这个符号显然没有 : 写起来方便啊，所以，虽然 C# 从 C# 8.0 开始有了切片语法，可这不是我想要的切片语法啊！

以上，就是 C# 8.0 中我个人比较喜欢的语法特性。需要了解所有 C# 8.0 语法特性的小伙伴们，则可以参考这里：C# 8.0 中的新增功能。

C# 9.0

在 C# 9.0 中，我个人比较喜欢的特性主要有以下几个：Record、顶级语句、模式匹配增强。

Record

record 是 C# 9.0 中提供的一个新的关键字，地位上等同于 class 和 struct，中文翻译为：记录类型。这是一种引用类型，它提供合成方法来提供值语义，从而实现相等性。默认情况下，记录是不可变的。简而言之，record 是不可变的引用类型。你可能会说，我们为什么要搞这么一个类型出来呢？难道 class 不香吗？

这就是 record 出现的原因，对于上面的这个问题，我们可以来解决：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
record Address{ public string Province { get; set; } public string City { get; set; } public string District { get; set; } public string County { get; set; }}
var addr1 = new Address() { Province = "陕西省", City = "西安市", District = "雁塔区" };var addr2 = new Address() { Province = "陕西省", City = "西安市", District = "雁塔区" };Console.WriteLine($"addr1 == addr2：{addr1 == addr2}");
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

想想以前我们是怎么做的呢？是不是要写类似下面这样的代码：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
if (addr1.Province == addr2.Province && addr1.City == addr2.City) {
 //属性太多啦，我就不一个一个地比较啦，懂得都懂}
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

所以，这就是 record 存在的意义。除此之外呢，这个关键字更多的是语法层面上的，实际上从编译出来的 IL 来看，它本质上依然是一个类，并且它是不可变的。定义记录类型时，编译器会合成其他几种方法：

• 基于值的相等性比较方法

• 替代 GetHashCode()

• 复制和克隆成员

• PrintMembers 和 ToString()

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
  
  
    
    
  
(province, city, district, county) = addr1;
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

当然，我相信哪怕到2090年，这个世界上依然会有“杠精”：你说这玩意儿不能变？我就想变怎么办？答案是使用with语法：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
public record Person{ public string LastName { get; } public string FirstName { get; }
 public Person(string first, string last) => (FirstName, LastName) = (first, last);}
var person = new Person("Bill", "Wagner");Person brother = person with { FirstName = "Paul" }; // 修改FirstName的副本Person clone = person with { }; // 空集副本
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

好了，关于记录类型就先为大家介绍到这里，更详细的说明可以参考这里：使用记录类型。

顶级语句

顶级语句，这个又是一个听起来非常模糊的概念对不对？大家可以看一下这篇文章：26 种不同的编程语言的 “Hello World” 程序。怎么样，在众多解释型的语言中，C#、Java 甚至 C++ 的 “Hello World” 是不是都看起来有一点臃肿？

好了，现在可以梦想成真啦！

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
using System;
Console.WriteLine("Hello World!");
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

如果觉得这样还显得臃肿，可以省略 using 部分：

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
  
  
    
    
  
System.Console.WriteLine("Hello World!");
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

当然啦，一个项目里显然只能有一个文件可以使用顶级语句，你可以理解为这些代码运行在一个看不见的Main()方法中，而Main()方法显然只能有一个，相比下来，Python 就自由多啦，不过if __name__ == '__main__'的老梗就不再这里展开啦！

模式匹配增强

感觉微软在模式匹配的道路上越走越远啊，说好的语法糖呢？这简直是毒药，7.0 里面眼花缭乱的switch都还没学会呢！

 
   
   
 

  
    
    
  
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
  
  
    
    
  
public static bool IsLetter(this char c) => c is >= 'a' and <= 'z' or >= 'A' and <= 'Z';
public static bool IsLetterOrSeparator(this char c) => c is (>= 'a' and <= 'z') or (>= 'A' and <= 'Z') or '.' or ',';
if (e is not null){ // ...}
 
   
   
 
 
   
   
 

  
    
    
  

 
   
   
 

以上，就是 C# 9.0 中我个人比较喜欢的语法特性。需要了解所有 C# 9.0 语法特性的小伙伴们，则可以参考这里：C# 9.0 中的新增功能。

以上。

“面向对象就是一个错误！”