C# 8.0 新语法的学习和使用
C# 8.0 是微软在 2019 年 9 月 23 日随 .NET Core 3.0 一同发布的一个重要版本更新，带来了许多新的语言特性和改进。本文将详细介绍 C# 8.0 的新语法，并通过实际应用案例展示这些新特性的使用方法。
目录
1. 可空引用类型
2. 异步流
3. 默认接口方法
4. 模式匹配增强
5. 索引和范围
6. 只读成员
7. Switch 表达式
8. 空合并赋值 (Null-Coalescing Assignment)
1. 可空引用类型
C# 8.0 引入了可空引用类型，以减少因 null 引用导致的异常。这项功能通过静态分析，可以帮助我们识别和修复潜在的 NullReferenceException 问题。
#nullable enablepublic class Person
{public string Name { get; set; }public string? Address { get; set; }
}public void Example()
{Person person = new Person { Name = "John" };Console.WriteLine(person.Name.Length); // 安全访问Console.WriteLine(person.Address?.Length); // 安全访问，可为空
}
在上述代码中，Name 是非空的引用类型，编译器会确保在任何情况下 Name 都不会为 null。而 Address 则是可空的引用类型，使用时需要进行 null 检查。
2. 异步流
异步流通过引入 IAsyncEnumerable<T> 接口，使得我们可以在异步方法中使用 yield return 来生成异步流，方便地处理异步数据流。
public async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync()
{for (int i = 0; i < 10; i++){await Task.Delay(1000);yield return i;}
}public async Task ConsumeAsync()
{await foreach (var number in GenerateNumbersAsync()){Console.WriteLine(number);}
}
在这个例子中，GenerateNumbersAsync 方法异步生成一个整数流，ConsumeAsync 方法异步消费这个流。
3. 默认接口方法
默认接口方法允许在接口中提供方法的默认实现，使得接口的扩展更加容易而不破坏现有实现。
public interface ILogger
{void Log(string message);void LogError(string message){Log($"Error: {message}");}
}public class ConsoleLogger : ILogger
{public void Log(string message){Console.WriteLine(message);}
}public class Program
{public static void Main(){ILogger logger = new ConsoleLogger();logger.Log("This is a log message.");logger.LogError("This is an error message.");}
}
4. 模式匹配增强
C# 8.0 增强了模式匹配功能，引入了 switch 表达式、位置模式和属性模式，使得代码更加简洁和可读。
public static string DescribeShape(object shape) => shape switch
{Circle c => $"Circle with radius {c.Radius}",Rectangle r => $"Rectangle with width {r.Width} and height {r.Height}",_ => "Unknown shape"
};public class Circle
{public double Radius { get; set; }
}public class Rectangle
{public double Width { get; set; }public double Height { get; set; }
}public static void Main()
{object shape = new Circle { Radius = 5 };Console.WriteLine(DescribeShape(shape)); // 输出 "Circle with radius 5"
}
5. 索引和范围
新的索引和范围语法使得操作数组和集合更加简洁和直观。
public static void Main()
{int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };Console.WriteLine(numbers[^1]); // 输出 5，获取最后一个元素var subArray = numbers[1..4]; // 获取子数组，从索引1到索引4（不包括4）foreach (var number in subArray){Console.WriteLine(number); // 输出 2, 3, 4}
}
6. 只读成员
在结构体中声明只读成员，可以确保这些成员不会修改结构体的状态。
public struct Point
{public int X { get; }public int Y { get; }public Point(int x, int y){X = x;Y = y;}public readonly double Distance => Math.Sqrt(X * X + Y * Y);
}public static void Main()
{Point p = new Point(3, 4);Console.WriteLine(p.Distance); // 输出 5
}
7. Switch 表达式
switch 表达式提供了一种更加简洁和功能强大的模式匹配语法。
public static string GetDayName(DayOfWeek day) => day switch
{DayOfWeek.Monday => "Monday",DayOfWeek.Tuesday => "Tuesday",DayOfWeek.Wednesday => "Wednesday",DayOfWeek.Thursday => "Thursday",DayOfWeek.Friday => "Friday",DayOfWeek.Saturday => "Saturday",DayOfWeek.Sunday => "Sunday",_ => throw new ArgumentOutOfRangeException()
};public static void Main()
{DayOfWeek today = DayOfWeek.Wednesday;Console.WriteLine(GetDayName(today)); // 输出 "Wednesday"
}
8. 空合并赋值 (Null-Coalescing Assignment)
空合并赋值运算符 ??= 使得在变量为 null 时赋值更加简便。
public static void Main()
{string? name = null;name ??= "default";Console.WriteLine(name); // 输出 "default"
}
C# 8.0 引入的这些新特性大大的我们能够编写更高效、更易维护的代码。从可空引用类型到异步流，再到模式匹配和默认接口方法，这些改进不仅提高了开发体验，还提升了代码的安全性和可读性。在实际开发中，合理使用这些新特性，可以帮助我们写出更优雅、更可靠的程序。