C# 7.0 新加特性

C# 7.0 随着 Visual Studio 2017 和 .NET Framework 4.6.2（以及 .NET Core 1.x/2.0）的发布而推出，带来了多项旨在提升代码简洁性、可读性和性能的新特性。

以下是 C# 7.0 的主要新增特性及示例：

 

1️⃣ 元组（Tuples）与解构（Deconstruction）

• 元组（Tuples）
  C# 7.0 引入了值元组（ValueTuple），使得方法可以返回多个值而不必定义专门的类型。
• 解构（Deconstruction）
  可以将元组中的元素直接拆解到单独的变量中。

示例：

// 返回一个值元组
public (int Sum, int Product) Calculate(int a, int b)
{
    return (a + b, a * b);
}

// 使用元组返回值
var result = Calculate(3, 4);
Console.WriteLine($"Sum: {result.Sum}, Product: {result.Product}");

// 解构元组
(int sum, int product) = Calculate(3, 4);
Console.WriteLine($"Sum: {sum}, Product: {product}");

 

2️⃣ 模式匹配（Pattern Matching）

• is 表达式增强
  可以在 is 运算符中直接声明变量，并对其进行类型判断。

• switch 语句增强
  支持在 switch 中使用模式匹配和条件表达式，使得根据类型或值分支变得更加灵活。

示例：

object obj = 123;
if (obj is int number)
{
    Console.WriteLine($"Number: {number}");
}

object data = "Hello, World!";
switch (data)
{
    case int n:
        Console.WriteLine($"Integer: {n}");
        break;
    case string s when s.Length > 0:
        Console.WriteLine($"Non-empty string: {s}");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("Other type");
        break;
}

 

3️⃣ 本地函数（Local Functions）

• 作用：在方法内部定义局部函数，使辅助逻辑只在方法内部可见，从而改善代码组织并减少不必要的成员暴露。

示例：

public int Factorial(int n)
{
    if (n < 0) throw new ArgumentException("n must be non-negative");

    // 定义本地函数
    int LocalFactorial(int x) => x <= 1 ? 1 : x * LocalFactorial(x - 1);

    return LocalFactorial(n);
}

 

4️⃣ 内联 out 变量声明

• 作用：允许在方法调用中直接声明 out 参数，减少代码冗余并提升可读性。

示例：

// 旧写法：事先声明变量
int result;
if (int.TryParse("123", out result))
{
    Console.WriteLine(result);
}

// 新写法：内联声明
if (int.TryParse("123", out int parsedNumber))
{
    Console.WriteLine(parsedNumber);
}

 

5️⃣ Ref 返回和局部变量（Ref Returns and Locals）

• 作用：允许方法返回变量的引用而不是拷贝值，从而使调用者可以直接修改返回的变量，适用于需要高性能处理大型数据结构的场景。

示例：

// 定义返回数组元素引用的方法
public ref int Find(int[] array, Func<int, bool> predicate)
{
    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        if (predicate(array[i]))
            return ref array[i];
    }
    throw new InvalidOperationException("Not found");
}

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4 };
ref int foundItem = ref Find(numbers, x => x == 3);
foundItem = 100;  // 修改原数组中的值
Console.WriteLine(string.Join(", ", numbers));  // 输出：1, 2, 100, 4

 

6️⃣ Discards（丢弃符号）

• 作用：使用下划线 _ 作为占位符，忽略不需要的输出或 out 参数，提高代码简洁性。

示例：

// 忽略不需要的 out 参数
if (int.TryParse("456", out _))
{
    Console.WriteLine("Parsing succeeded, value is discarded.");
}

// 在元组解构中丢弃部分值
var (x, _) = (10, 20);
Console.WriteLine(x);  // 输出：10

 

7️⃣ 数字字面量的新写法

• 二进制字面量
  支持使用 0b 或 0B 前缀来表示二进制数字。

• 数字分隔符
  可以在数字中使用下划线 _ 分隔以提高可读性。

示例：

int binaryNumber = 0b1010;   // 二进制表示的数字 10
int largeNumber = 1_000_000; // 更易读的大数字表示

 

总结

C# 7.0 的这些新特性在多方面增强了语言的表达力和代码简洁性：

• 元组和解构 使得方法可以轻松返回多个值并简化变量拆解。
• 模式匹配 为条件判断和类型检查提供了更多灵活性。
• 本地函数 帮助将辅助逻辑限定在局部范围内，提升代码组织结构。
• 内联 out 变量、ref 返回 以及 Discards 则使代码更加紧凑和直观。
• 数字字面量的新写法 则改善了数字常量的可读性。

这些改进不仅简化了日常编码任务，还为后续版本（如 C# 8.0、9.0 等）的进一步特性扩展奠定了基础。

如果你在整理 C# 各版本的演进，这部分内容可以作为重点之一，展示 C# 如何逐步增强语言表达力和开发体验。