.NET 10 新增功能系列文章5——C# 14 中的新增功能
C# 14引入多项新特性增强开发体验:1)扩展成员支持属性、静态成员等扩展功能;2)field关键字简化属性实现;3)改进Span隐式转换提升性能;4)nameof支持未绑定泛型类型;5)支持带修饰符的简单Lambda参数;6)扩展部分成员至构造函数和事件;7)支持用户自定义复合赋值运算符;8)新增空条件赋值简化null检查。这些改进使代码更简洁、高效,特别适合高性能场景和大型项目开发。
1. 扩展成员:更强大的扩展能力
C# 14对扩展方法进行了重大增强,引入了全新的扩展成员语法。这一新特性不仅支持扩展方法,还允许开发者声明扩展属性和静态扩展成员。
public static class Enumerable
{
// 实例扩展成员块
extension<TSource>(IEnumerable<TSource> source)
{
// 扩展属性
public bool IsEmpty => !source.Any();
// 扩展索引器
public TSource this[int index] => source.Skip(index).First();
// 扩展方法
public IEnumerable<TSource> Where(Func<TSource, bool> predicate) { ... }
}
// 静态扩展成员块
extension<TSource>(IEnumerable<TSource>)
{
// 静态扩展方法
public static IEnumerable<TSource> Combine(IEnumerable<TSource> first, IEnumerable<TSource> second) { ... }
// 静态扩展属性
public static IEnumerable<TSource> Identity => Enumerable.Empty<TSource>();
}
}
实例扩展成员可以像普通实例成员一样调用,如`sequence.IsEmpty`,而静态扩展成员则通过类型名调用,如`IEnumerable<int>.Identity`。这一特性极大地丰富了扩展方法的应用场景,使API设计更加灵活。
2. field关键字:简化属性实现
C# 14引入了field
上下文关键字,用于简化属性实现,无需显式声明后备字段。编译器会自动合成支持字段。
改进前的传统实现:
private string _msg;
public string Message
{
get => _msg;
set => _msg = value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(value));
}
使用field
关键字后的简化实现:
public string Message
{
get;
set => field = value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(value));
}
field
关键字使属性实现更加简洁,特别是在需要对属性值进行验证或转换时。如果类型中已有名为field
的符号,可以使用@field
或this.field
来消除歧义。
3. 隐式Span转换:提升性能关键代码
C# 14增强了对System.Span<T>
和System.ReadOnlySpan<T>
的支持,引入了更多隐式转换,使这些高性能类型的使用更加自然。
新特性包括:
T[]
到Span<T>
的隐式转换Span<T>
到ReadOnlySpan<T>
的隐式转换string
到ReadOnlySpan<char>
的隐式转换
这些转换使得Span类型可以:
- 作为扩展方法的接收器
- 与其他转换组合使用
- 在泛型类型推断场景中提供帮助
Span类型的这些改进对于高性能场景(如文本处理、数值计算等)尤为重要,可以在不牺牲安全性的前提下获得接近原生代码的性能。
4. nameof支持未绑定泛型类型
C# 14扩展了nameof
操作符的功能,使其支持未绑定的泛型类型。这使得在反射、日志记录等场景下的代码更加简洁。
// C# 14新特性
string name = nameof(List<>); // 返回"List"
// 之前只能这样做
string name = nameof(List<int>); // 返回"List"
这一改进特别适用于需要处理泛型类型名称的通用框架代码,减少了硬编码字符串的使用,提高了代码的维护性。
5. 带修饰符的简单Lambda参数
C# 14允许在不指定参数类型的情况下,为lambda表达式参数添加修饰符(如ref
、in
、out
等),进一步简化了lambda表达式的书写。
改进前:
TryParse<int> parse2 = (string text, out int result) => Int32.TryParse(text, out result);
改进后:
TryParse<int> parse1 = (text, out result) => Int32.TryParse(text, out result);
注意params
修饰符仍然需要显式类型声明。这一特性使lambda表达式更加简洁,特别是在处理包含out
参数的方法时。
6. 部分成员增强:构造函数和事件
C# 14扩展了部分成员的支持范围,现在可以将实例构造函数和事件声明为部分成员。
部分构造函数的要点:
- 必须包含定义声明和实现声明
- 只有实现声明可以包含构造函数初始值设定项(
this()
或base()
) - 只有一个分部类型声明可以包含主构造函数语法
部分事件的要点:
- 必须包含定义声明和实现声明
- 实现声明必须包含
add
和remove
访问器 - 定义声明类似于字段事件
这些增强使得代码生成器和手动编写代码的协作更加灵活,特别适合大型项目或框架开发。
7. 用户自定义复合赋值运算符
C# 14引入了用户自定义复合赋值运算符的能力,允许开发者为自己定义的类型重载复合赋值运算符(如+=
、-=
等)。这一特性通过更自然的语法简化了对自定义类型的操作。
虽然具体的实现细节需要参考功能规范,但这一特性为数值计算库、矩阵运算等场景提供了更优雅的语法支持。
8. 空条件赋值:更简洁的null检查
C# 14扩展了空条件运算符?.
的用法,现在可以将其放在赋值操作的左侧,实现空条件赋值。
传统null检查方式:
if (customer is not null)
{
customer.Order = GetCurrentOrder();
}
使用空条件赋值的简洁方式:
customer?.Order = GetCurrentOrder();
在这个例子中,GetCurrentOrder()
方法仅在customer
不为null时才会被调用。这一特性同样适用于复合赋值运算符(如+=
、-=
等),但不支持递增(++
)和递减(--
)运算符。
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