C#语言特性发展史

Intro

本文主要总结介绍C# 每个版本带来的不同的语言特性。

C#，读作C Sharp，是微软推出的一种基于.NET平台的、面向对象的高级编程语言。是微软公司在2000年发布的一种新的编程语言，主要由安德斯·海尔斯伯格（Anders Hejlsberg）主持开发，它是第一个面向组件的编程语言，其源码会编译成msil再运行。它借鉴了Delphi的一个特点，与COM(组件对象模型)是直接集成的，并且新增了许多功能及语法糖。

C# 1.x

自 2000 年 C#1.0 发布之后，微软在2003年4月又发布了 C# 1.1 主要是修复BUG，这里统称为1.x

• 面向对象
• 内存自动回收，GC
• 属性
• 反射

C# 2

• 泛型
• 分部类
• 静态类型
• 迭代器（yield return）
• 匿名方法（lambda 表达式）
• 可空类型
• 委托的协变逆变
• 属性访问器可以被单独设置访问级别
• ??表达式

C# 3

• Linq
• 类型初始化器
• 集合初始化器
• 匿名类型
• 局部变量类型推断(var)
• Lambda 表达式
• 自动属性
• 扩展方法
• 分部方法
• 表达式树（Expression Tree）

C# 4

• 动态编程（dynamic）
• 具名参数与可选参数
• 泛型的协变和逆变
• TPL任务并行库，基于Task的异步编程

C# 5

• 异步编程(async&await)
• 调用方信息特性(CallerMemberName&CallerFilePath&CallerLineNumber)

C# 6

• 静态导入（using static）

• 异常过滤器（when(ex.ExceptionCode == 111)）

• 属性初始化器（public int PageIndex {get;} = 1;）

• 字典初始化器

  private Dictionary<int, string> webErrors = new Dictionary<int, string>
  {
      [404] = "Page not Found",
      [302] = "Page moved, but left a forwarding address.",
      [500] = "The web server can't come out to play today."
  };
  

• 字符串插值（$"abc{123}def"）

• nameof 运算符

• null判断传播运算符（a?SomeProperty?.Abc??"abcd"）

• 表达式体方法（int Add(int a,int b) => a+b;）

• catch和finally子句中支持 await

• 只读自动属性（public int Count {get;}）

C# 7

• out 变量（int.TryParse("123", out var num);）

• 优化元祖支持，支持变量名（(int max,int min) top = (3,1);）

• 废弃变量（if(int.TryParse("123",out _))）

• 模式匹配（if(abc is int num)switch...case支持模式匹配）

• ref local and ref return（ref return 123;）

• 本地方法（局部方法）

• 更多的支持表达式体方法（增加支持属性和索引器上实现构造函数、终结器以及 get 和 set 访问器）

• throw表达式

• 数字文本语法改进

  误读的数值常量可能使第一次阅读代码时更难理解。 当这些数字被用作位掩码或其他符号而非数字值时，通常会发生这种情况。 C# 7.0 包括两项新功能，使得更容易以最可读的方式写入数字来用于预期用途：二进制文本和数字分隔符

  public const int Sixteen =   0b0001_0000;
  public const int ThirtyTwo = 0b0010_0000;
  public const int SixtyFour = 0b0100_0000;
  public const int OneHundredTwentyEight = 0b1000_0000;
  
  public const long BillionsAndBillions = 100_000_000_000;
  
  public const double AvogadroConstant = 6.022_140_857_747_474e23;
  public const decimal GoldenRatio = 1.618_033_988_749_894_848_204_586_834_365_638_117_720_309_179M;
  

C# 7.1

• 异步Main方法（async Main()）

• 默认常值表达式（Func<string, bool> whereClause = default;）

• 推断元组元素名称

  // C# 7
  int count = 5;
  string label = "Colors used in the map";
  var pair = (count: count, label: label);
  
  // C# 7.1
  int count = 5;
  string label = "Colors used in the map";
  var pair = (count, label); // element names are "count" and "label"
  

C# 7.2

• 语言版本选择(支持在项目中指定要使用的C#版本)

• 数值文字中的前导下划线

  C# 7.0 中实现了对数字分隔符的支持，但这不允许文字值的第一个字符是 _。 十六进制文本和二进制文件现可以 _ 开头。

  int binaryValue = 0b_0101_0101;
  

• private protected 访问修饰符（可通过包含同一程序集中声明的类或派生类来访问成员）

C# 7.3(Preview)

• 元组支持相等性比较

• 新的泛型约束（Enum,Delegate,unmanaged）

• Ref 局部变量重新分配（Ref 局部变量和 ref 参数现在可通过 ref 分配运算符重新分配 = ref）

• Stackalloc 初始化表达式

  Span<int> x = stackalloc[] { 1, 2, 3 };
  

• 初始化表达式和查询中的表达式变量

• 支持字段的特性

  允许自动实现的属性上的 [field: …] 特性定位其支持字段

  // C# 7.3
  [Serializable]
  public class Foo {
    [field: NonSerialized]
    public string MySecret { get; set; }
  }
  
  // above code equals the code below
  [Serializable]
  public class Foo {
    [NonSerialized]
    private string MySecret_backingField;
  
    public string MySecret {
        get { return MySecret_backingField; }
        set { MySecret_backingField = value; }
    }
  }
  

C# 8(Preview)

• 可空引用类型（引用类型默认不可为空，如果需要为可空则需要显示声明string? abc = null;）
• AsyncEnumerable/AsyncStream
• 默认接口实现
• 更丰富的模式匹配

Reference

• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-version-history
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-6
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-7
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-7-1
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-7-2
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/visualstudio/releasenotes/vs2017-relnotes#csharp
• https://github.com/dotnet/csharplang
• https://baike.baidu.com/item/c%23/195147
• https://zh.wikipedia.org/wiki/C%E2%99%AF