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C# 9 新特性 —— 补充篇


C# 9 新特性 —— 补充篇

Intro

前面我们分别介绍了一些 C# 9 中的新特性,还有一些我觉得需要了解一下的新特性,写一篇作为补充。

Top-Level Statements

在以往的代码里,一个应用程序必须要有 Main 方法才能运行,从 C# 9 开始,支持没有 Main 方法的程序,实际编译之后还是会有一个 Main 方法的,使用示例如下:

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

实际编译出来的结果如下:

C# 9 新特性 —— 补充篇

实际会生成一个没有命名空间的 <Program>$ 的类型,类中定义的有一个名称是 <Main>$ 的静态方法

Improved discards in lambda input parameter

从 C# 7.2 开始,我们可以使用 _ 来代表一个不使用的变量,废弃变量,但是在 lambda 表达式里默认不能有同名的参数名,从 C# 9 开始,支持多个参数同时使用 _ 来表示,如下所示:

Func<int, int, int> constant = (_, _) => 42; 

Attributes for local function

从 C# 9 开始,我们可以在局部方法(本地方法)上设置 Attribute

public static void MainTest() {     InnerTest();      [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]     void InnerTest()     {         Console.WriteLine(nameof(InnerTest));     } } 

Partition methods

在 C# 2.0 之后就支持了分部类,通常分部类会出现在动态代码生成的地方,对于想要将一个类型拆分到多个文件里,我们通常也会考虑用到分部类。

C# 3.0 开始支持了分部方法,但是功能比较弱,使用起来有一些限制:

  • 分部类型各部分中的签名必须匹配。
  • 方法必须返回 void。
  • 不允许使用访问修饰符。 分部方法是隐式 private 的。

C# 9 增强了分部方法的支持,分部方法的使用,只能在一个地方有方法体,目前主要是为了 Source Generator 引入了这个语言特性,可以在一个地方定义方法,在另外一个地方实现方法体,示例如下:

partial class PartialMethod {     public static partial void MainTest();      static partial void Test1(); }  partial class PartialMethod {     public static partial void MainTest()     {         Test1();         Console.WriteLine("Partial method works");     } } 

符合 C# 3.0 分部方法规则的允许没有方法体,否则必须要有方法体

ModuleInitializer

Source Generator 除了上面的分部方法之外,还引入了一个 ModuleInitializer 的概念,就像它的名字,模块初始化器,当用到某个模块的时候就会调用对应的 ModuleInitializer 方法进行初始化操作

ModuleInitializer 定义如下:

namespace System.Runtime.CompilerServices {   [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, Inherited = false)]   public sealed class ModuleInitializerAttribute : Attribute   {   } } 

使用示例如下:

internal static class ModuleInitializerSample {     /// <summary>     /// Initializer for specific module     ///      /// Must be static     /// Must be parameter-less     /// Must return void     /// Must not be a generic method     /// Must not be contained in a generic class     /// Must be accessible from the containing module     /// </summary>     [ModuleInitializer]     public static void Initialize()     {         Console.WriteLine($"{nameof(ModuleInitializerAttribute)} works");     } } 

ModuleInitlializer 对应的方法有几个要求

  • 必须是静态方法
  • 不能有方法参数,无参数方法
  • 方法没有返回值,返回类型必须是 void
  • 不能是泛型方法
  • 不能在泛型类中
  • 必须能够被所在模块访问的到(至少是 internal)

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来看反编译的代码,可以看到有一个 Module 的类,在这个 Module 类的静态构造方法里会去调用声明为 ModuleInitializer 的方法

C# 9 新特性 —— 补充篇

Function Pointer

C# 9 支持方法指针,对委托进一步的”C++化“,进一步提升性能,属于非安全代码,使用需开启 unsafe,使用示例如下:

public static unsafe void MainTest() {     delegate*<int, int, int> pointer = &Test;     var result = pointer(1, 1);     Console.WriteLine(result); }  private static int Test(int num1, int num2) {     Console.WriteLine($"Invoke in {nameof(Test)}, {num1}_{num2}");     return num1 + num2; } 

Static Anoymouse Method

C# 9 开始支持在匿名方法或者表达式前声明 static,声明 static 之后就不能使用实例变量,只能使用静态变量,如下所示:

internal class StaticAnonymousMethod {     private readonly int num = 1;      public void MainTest()     {         // anonymous method         Action action = () => { Console.WriteLine(num); };         Action action1 = static () => { };// can not access `num`          //expression         Expression<Func<int, bool>> expression = i => i > num;         Expression<Func<int, bool>> expression1 = static i => i > 1;// can not access `num`     } } 

Covariant Return Type

C# 9 开始支持返回类型的 Covariant(协变), 对于 override 方法可返回从重写基方法的返回类型派生的类型。 这对于record和其他支持工厂方法的类型会很有用。可以参考下面的使用示例:

internal class CovariantReturnType {     private abstract class Operation     {     }      private abstract class OperationFactory     {         public abstract Operation GetOperation();     }      private class AddOperation : Operation     {     }      private class AddOperationFactory : OperationFactory     {         // 返回类型协变,返回具体的类型而不是抽象类中声明的类型         public override AddOperation GetOperation()         {             return new();         }     }      public static void MainTest()     {         var factory = new AddOperationFactory();         factory.GetOperation();     } } 

More

除此之外还有一些小的更新特性,详细可以参考文末给出的官方文档。

Reference

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