.NET6系列：C#10新功能预览

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C#5、C#6、C#7、C#8、C#9各版本新增加功能

　　2021年4月19日微软发布公告称将于今年夏季发布首款64位的 Visual Studio 2022，2021年5月20日又发布了 Visual Studio 2022 线路图，进一步提升开发生产力。与 Visual Studio 黄金搭档的 C# 语言一直都是秒天秒地秒空气的存在。C#10，今天它来了。

　　本周早些时候（2021年5月1日），我关注了Mads Torgersen在DotNet SouthWest的一次演讲，他是微软C#语言的首席设计师。他概述了C#10将包含的新酷功能。下面我们一起快速预览。

小小的免责声明，这些变化大多数几乎都完成了。由于它仍在积极开发中，我不能保证一切都与 C# 10 发布时完全一样。

record struct

他首先谈到的是 record 的当前实现是使用类（reference type）作为基对象的。C#10中即将提供一个 record struct，它的基础类型可以是值类型。不同之处在于，常规 record 将通过引用从一个函数传递到另一个函数，而 record struct 将通过其值进行复制。record struct 也将支持 with 表达式。

同时，还可以向 record 中添加运算符。这两种 record 类型都可以使用。

record Person(string Name, string Email)
{
  public static Person operator +(Person first, Person second)
  {
     // TODO 业务逻辑
  }
}

required 特性

　　C# 团队关注的目标之一是使对象的初始化更容易。这就是为什么可以根据需要对 class，struct，record 或 record struct 添加 required 特性标记。它强制要求这些属性必须赋值。这可以通过构造函数来完成，或者可以通过对象初始化来完成。下面的两个类定义是等效的。如果用required关键字写的话，不设置Name属性就不能实例化Person 。编译器会抛出错误并且无法编译。

class Person
{
  public required string Name { get; set; }
  public DateTime DateOfBirth { get; set; }
}

class Person
{
  public Person(string name) => Name = name;

  public string Name { get; set; }
  public DateTime DateOfBirth { get; set; }
}

field 特性

为了进一步改善属性（properties），可以完全摆脱 backing field。新的关键字 field 将提供对所述支持字段的访问。它对 setter 和 init only 属性都可以使用。

class Person
{
  public string Name { get; init => field = value.Trim(); }
  public DateTime DateOfBirth { get; set => field = value.Date; }
}

with 表达式

　　在下一个版本中也会有一些漂亮的小改进。其中之一就是 with 操作符也将支持匿名类型。

var foo = new
{
  Name = "Foo",
  Email = "foo@mail.com"
};
var bar = foo with {Name = "Bar"};

namespace 命名空间

　　现在可以创建一个文件，其中的命名空间导入可以在任何地方使用。例如，如果在几乎每个文件中都使用了一个常用的名称空间，例如Microsoft.Extensions.Logging.ILogger，那么就可以将全局命名空间 using Microsoft.Extensions.Logging.ILogger 添加到任何.cs文件中（我建议使用Program.cs或专用Imports.cs），整个项目中都可以使用 logger 接口。但是，该方法不适用于整个解决方案（solution）。因为没有人能预测哪些地方需要导入，所以它们是按项目分组到每个项目（project）中。

　　随后，还会对 namespace 进行优化。现在 namespace 需要花括号 {} 来对代码进行分组，这意味着所有代码至少要缩进一次。为了节省 tab（或四个空格）和屏幕空间，在文件中的任何位置添加一个 namespace，将使所有代码都属于该namespace。有相关研究表明绝大多数情况下，一个文件中的几乎所有代码都属于同一个 namespace。使用该方案优化后，文件大小会减小，这对于一个解决方案（即使它包含数千个文件）来说可能并不重要，但在 GitHub/GitLab/BitBucket/...的规模上，我认为这将为他们节省一些空间。如果有人仍想在一个文件中包含多个命名空间，则仍然可以选择使用大括号。

// 传统方式 LegacyNamespace.cs
namespace LegacyNamespace
{
  class Foo
  {
    // ToDo 业务逻辑
  }
}

// 简化后的方式 SimplifiedNamespace.cs
namespace SimplifiedNamespace;
class Bar
{
  // ToDo 业务逻辑
}

lambda 表达式

lambda 语句也有一些很酷的更新。编译器将更好地支持推断 lambda 签名，并且还可以添加属性。可以指定显式返回类型以帮助编译器理解 lambda。

var f = Console.WriteLine;
var f = x => x; // 推断返回类型
var f = (string x) => x; // 推断签名
var f = [NotNull] x => x; // 在属性上添加特性
var f = [NotNull] (int x) => x;
var f = [return: NotNull] static x => x; // 为返回类型添加特性
var f = T () => default; // 显示返回类型
var f = ref int (ref int x) => ref x; // 在 struct 上使用 ref 关键字
var f = int (x) => x; // 显式指定隐式输入的返回类型
var f = static void (_) => Console.Write("Help");

interface接口

　　最后，可以在接口上指定静态方法和属性。我知道这将是一个有争议的话题，就像向接口添加默认实现一样。虽然我不喜欢它，然而这可能非常有趣。想象一下，您可以指定接口的默认值或指定创建方法。

interface IFoo
{
  static IFoo Empty { get; }
  static operator +(IFoo first, IFoo second);
}

class Foo : IFoo
{
  public static IFoo Empty => new Foo();
  public static operator +(IFoo first, IFoo second) => /* 在此做逻辑计算 */;
}