C#基础拾遗系列之二：使用ILSpy探索C#7.0新增功能点

第一部分：

C＃是一种通用的，类型安全的，面向对象的编程语言。有如下特点：

（1）面向对象：c# 是面向对象的范例的一个丰富实现, 它包括封装、继承和多态性。C#面向对象的行为包括：

统一的类型系统
类与接口
属性、方法、事件

（2）类型安全：C＃还允许通过dynamic关键字动态指定类型。但是，C＃仍然是一个主要的静态类型语言。之所以是一种强类型的语言，是因为它的类型规则是非常严格的，例如，不能够使用一个float类型的参数去调用一个解释int 类型的函数，除非显式的把float转换为int ，这样有助于防止编码错误。

（3）内存管理：C#依赖运行时的自动内存管理，它的公共语言运行库有一个垃圾回收器，在合适非时间回收不再引用的对象所占的空间，这就释放了程序员手动释放对象的内存。C#并没有消除指针，它只是使大多数编程任务不需要使用指针，对于性能要求高的地方，还是可以使用指针的，但是只允许在显式标记为不安全的代码块中使用。

（4）C#和CLR：C#是依赖runtime提供的内存管理和异常处理，CLR允许开发者使用不同的语言建立应用程序。C＃是被编译成托管代码的几种托管语言之一。托管代码以中间语言或IL表示。CLR把IL转换成机器的本地代码，例如X86或X64，通常就在此之前执行，这被称为即时（Just-In-Time，JIT）编译。提前时间编译也可用于改善大型程序集的启动时间，或资源受限的设备。元数据的存在允许，程序集引用其他程序集中的类型而不需要额外的文件。

（5）CRL和 .Net Framework的关系

.NET Framework由CLR和大量的库组成；该类库中包含核心类库（也就是基础类库BCL）和应用类库，应用类库又依赖核心类库

婆婆妈妈说了这么多，我相信大家都知道，好了，下面我们通过代码来看看C#7.0到底有哪些让你拍手叫好的地方。

第二部分：C#7.0新增的功能

（1）数字字面量的提升：

C＃7中的数字文字可以包含下划线以提高可读性，这些被称为数字分隔符，并被编译器忽略。

代码如下：

运行结果：

注意：二进制文字可以用0b前缀指定。

所以见到这种写法你不要惊讶，只是为了提高可读性。

（2）Out variables and discards（接收out变量和丢弃out变量）

代码：

以前我们的写法：

现在C#7.0中可以这样写：

我们不需要在外面先定义好要接收值的变量，而是直接在里面写，是不是代码更简洁，另外一个有趣的地方是，当一个方法要返回多个值的时候，我们可以使用 out _，来选择性的接收返回来的值，在上面图中的代码中，方法SomeBigMethod返回四个值，但是我们在接收它返回来的值时，可以使用out _不接收返回来的值，而使用out int x，来接收返回来的值，是不是很灵活。

代码运行结果如下：

ILSpy结果：

// Methods
    .method private hidebysig static 
        void Main (
            string[] args
        ) cil managed 
    {
        // Method begins at RVA 0x2050
        // Code size 49 (0x31)
        .maxstack 4
        .entrypoint
        .locals init (
            [0] int32,
            [1] bool,
            [2] int32,
            [3] int32,
            [4] int32,
            [5] int32
        )

        // (no C# code)
        IL_0000: nop
        // bool successful = int.TryParse("123", out result);
        IL_0001: ldstr "123"
        IL_0006: ldloca.s 0
        IL_0008: call bool [System.Runtime]System.Int32::TryParse(string, int32&)
        IL_000d: stloc.1
        // SomeBigMethod(out int _, out int _, out int x, out int _);
        IL_000e: ldloca.s 3
        IL_0010: ldloca.s 4
        IL_0012: ldloca.s 2
        IL_0014: ldloca.s 5
        IL_0016: call void ConsoleApp1.Program::SomeBigMethod(int32&, int32&, int32&, int32&)
        // (no C# code)
        IL_001b: nop
        // Console.WriteLine(x);
        IL_001c: ldloc.2
        IL_001d: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)
        // (no C# code)
        IL_0022: nop
        // Console.WriteLine(result);
        IL_0023: ldloc.0
        IL_0024: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)
        // (no C# code)
        IL_0029: nop
        // Console.ReadKey();
        IL_002a: call valuetype [System.Console]System.ConsoleKeyInfo [System.Console]System.Console::ReadKey()
        IL_002f: pop
        // (no C# code)
        IL_0030: ret
    } // end of method Program::Main

（3）Patterns

作用：你可以使用is运算符来引入一个变量，这个变量被称为模式变量。不明白，看个例子就明白了。

代码如下：

解析：x is string s 的作用是：如果x 可以被转换为string 转换后的值赋值给了s ，所以输出的结果就是字符串的长度。

其中switch的声明也支持这种模式，而且还可以使用when子句指定条件，代码如下：

运行结果：

解析：Foo2(9)传递过来的是9，是int 类型，所以就进入到第一个case 子句中，所以最终输出的结果就是：It is an int !，这个解释给零分，下面我们通过ILSpy看看这种语法糖到底是什么东东，如下图所示：

我就不解释了，大家一看就明白，是不是想拍下大腿，TM原来就这么简单！！！

（4）本地方法（Local methods）

作用：A local method is a method declared inside another function。这里我给出英文，因为这种方式给出是最准确的，中文翻译出来就TM看不懂了。

运行结果：

解析：定义了一个本地方法，返回值类型是int 传入的参数是value ,返回值是：value*value*value+i

Cube(2)，调用传入值2 ，所以最终计算出来的值为 2*2*2+9=17

注意：本地方法仅对包含函数可见，并且可以使用包含该本地方法的变量。

ILSpy反编译的结果：

可以看出在调用Cube(2)，最终被编译成Cube(2,ref xx)这样一个方法，但看不到 <WriteCubes>g__Cube|3_0方法的内部实现。

（5）c# 6 介绍了方法的 "fat-箭头" 语法, 可以用在只读、属性、运算符和索引器。c# 7 将此扩展到构造函数、读/写属性、终结器

代码：

ILSPy代码结果：

（6）对于 c# 7, 可能最显著的改进是显式元组支持

作用：元组提供了一种简单的方法来存储一组相关值

代码：

运行结果：

解析： var bob = ("Bob", 23);定义了一个元组，可以使用bob.Item1来访问第一个参数，可以使用bob.Item2来访问第二参数，但问题来了，为什么可以这样来访问？？？

ILSpy结果：

可以看到，元组其实是一个ValueTuple<,>的泛型类型，其中string int 是有你的值的类型决定的，那为什么可以使用Item1和Item2来访问对应的值呢？

首先Item1和Item2是人家 ValueTuple<T1, T2> 中定义的，那为什么我访问Item1就是"Bob"，那是因为在构造函数中，把"Bob"赋值给了Item1，所以明白了吧。

另外可以看出元组是一个结构体，属于值类型的。讲到这里还没有讲完元组的点，由于编译器的魔力, 元组元素可以被命名为下面的形式:

ILSpy结果：

借助于元组，函数可以返回多个参数，而不需要借助于out 参数：

运行结果：

ILSpy结果：

注意：元组隐含地支持反解析模式, 因此它们可以很容易地被分解成单个变量。我们可以重写前面的主方法使 GetFilePosition 返回的元组被分配给两个局部变量：row和cloum:

运行结果：

ILSPy结果：（结果和上面的一样）

好了，元组就讲到这里，接下让我们看看如何抛出异常。

（7）抛出异常

功能：在C#7之前，throw总是要被声明，现在它可以作为一个表达式出现在一个函数体中，而且也可以出现在三元表达式中。

ILSpy结果：

（8）字符串的插值

直接上代码：

如果要多行显示，可以这样写：

注意：$符一定要在@符号之前。

ILSpy结果：

简单我就不多说了，继续下面的知识点。

（9）异常筛选器（Exception filters）

作用：允许你在catch中应用一个条件。

（10）引用本地变量Ref Locals

作用：C#7.0中引入了一个极为重要的点，借此，你可以定义一个本地变量，这个变量引用一个数组中的元素或者对象中的字段。

代码：

注意：Ref Locals 必须是数组中的一个元素、字段、或者本地变量，不能是属性。它通常与 ref returns 一起使用。

运行结果：

解析：ref int age 标注这个变量时就是一个引用类型的变量。

（11）Ref Returns

作用：你可以在一个方法中返回一个 ref local,这种方式被叫做ref return

代码：

运行结果：

解析：private static ref int GetX() 其实是一个返回值为int32&（就是一个标记了内存指针的INT32类型）的方法，也就是返回一个地址，这样我再修改值后其实就是修改的x的值。

ILSpy结果：

注意：ldsflda int32 ：是把一个静态字段x的地址压入到栈中，ret，然后返回，在Main方法中，调用上面的方法后，从栈顶把值取出来，存储到本地变量列表中索引位置0里面。

然后取本地变量中索引位置为0的值，并压入栈中，注意重点来了，stind.i4 是把 ldc.i4.s 9 值的地址存储下来，这样就改变了x的值。所以这个int32&其实就是一个变量的地址，也就是我们通常所说的指针。

好了讲到这里基本上C#7.0新增的功能就讲的差不多了，后续我会继续补充C#7.0新的知识点，希望对你有帮助！谢谢。

最后，欢迎大家加入到我的C#+.Net Core英文书籍翻译群，我会不定期通过博客更新翻译的英文资料，希望得到最新的C#知识，同时对你我也有所提高。

补充：C#7.1 C#7.2 C#8.0

C# 7.1

2017年8月c# 7.1 发布了 , 作为Visual Studio 2017（15.3 版）更新的一部分。不同于新语言的发布，这一次发布的新功能不会因为你更新了Visual Studio 2017而启用，即不在现有项目中，也不在创建的新项目中出现。
如果我们想尝试C#7.1的新特性，生成时的报错信息会提示我们升级语言的版本：

注意：如果你已经保证Visual Studio 2017（15.3 版）是最新版本的话，我们可以通过下面的方法来更改默认C#的版本，在控制台项目右键，选择“ 属性”，如下图：

注意这里要强调一点：默认情况下C#7.1是没有被选中的，这是为了开发团队能够更好的控制使用次要版本的语言，如果新的语言特性自动可用，这将强制团队一开始用这些新特性的时候，就要立马更新IDE，当一个新特性第一次被应用在项目中，它是不会被编译的。我们所选的语言版本是被保存在项目中的，是一个特定的项目，而且需要特定的配置。因此当我们再项目属性中改变语言的版本时，你要确保它对所有的配置都适用。我们可以如下配置：

选择所有配置。如果你仅仅选择了语言的版本和Debug配置，那么会造成在release下是生产失败。

对于某些语言功能, VS2017还有一个可用的代码修复功能，它将更改语言版本到
7.1 或最新的次要版本，在设置了all configurations配置的情况下。

好了，下面让我们利用ILSpy继续探索C#7.1的新特性。

（1）Async Main

在C#7.0中就有考虑过，支持异步的Main函数，但是被搁置了直到C#7.1才出现，它的出现可以使控制台应用程序中的Main函数，可以使用async 和 await 语法。在C#7.1之前，在 c# 7.1 之前, 主方法作为程序入口点支持以下内容：

public static void Main();

public static int Main();

public static void Main(string[] args);

public static int Main(string[] args);

当一个方法的内部调用另外一个异步方法的时候，使用了await时，这个方法就要使用async ，也就是说两个需要同时出现，虽然变通方法是编写多行样板代码，但是这样的模式依赖于对方法的非正常使用，难于理解。例如：

static void Main(string[] args)

{

　　MainAsync(args).GetAwaiter().GetResult();

}

static async Task MainAsync(string[] args)

{

　　// asynchronous code

}

在C#7.1中对于异步的Main方法支持额外的签名：

public static Task Main();

public static Task Main(string[] args);

当使用上面这些签名时，可以在异步的方法中直接写async，编译器将会生产对应的样板代码，使他们工作。

代码：

（2）Default Literal Expressions

作用：默认值表达式可用于返回给定类型的默认值。

C#7.1之前的写法：

特别是在用泛型类型时, 我们不知道返回什么样的值，可以这样做：

C#7.1中的写法：

（3）Inferred Tuple Element Names(推断元组元素名称)

元组首先是在C#7.0中引入的，C#7.1进行了轻微的改动，当在创建元组的时候必须显示的指定名称，否则元素只能通过默认名称 Item1、Item2 等:

在 c# 7.1 中, 可以从用于构造元组的变量的名称推断出元组名称。代码如下：

ILSpy结果：（不解释了）

（4）Generic Pattern Matching

作用：c# 7.0 中最重要的新功能之一是使用 "is" 关键字进行模式匹配和switch语句，类型模式允许我们基于值类型进行分支，但是这对泛型的类型不起作用，下面的代码在C#7.0中是不能编译成功的。

void Attack<T>(T weapon, IEnemy enemy) where T : IWeapon
{
switch (weapon)
{
case Sword sword:
// process sword attack
break;
case Bow bow:
// process bow attack
break;
}
}
c# 7.1 扩展类型模式以支持泛型类型, 从而使代码有效。

C#7.2

语言的发展并没有随着 c# 7.1 的发布而停止。该团队已经在工作下一次要版本7.2具体的发布日期并没有宣布，尽管这些他们公开谈过，但是这些新的功能并不是很好用。目前为C#7.2计划的几种语言新功能，仍然会受到改进，其中有些可能会推迟到更高版本，还有可能会添加新的功能。好了接下来让我们继续看看C#7.2中有哪些新的功能。

（1）基本说明符后的数字分隔符

C#7.0

代码：