扩展方法使您能够向现有类型“添加”方法,而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改原始类型。扩展方法是一种特殊的静态方法,但可以像扩展类型上的实例方法一样进行调用。对于用 C# 和 Visual Basic 编写的客户端代码,调用扩展方法与调用在类型中实际定义的方法之间没有明显的差异。
最常见的扩展方法是 LINQ 标准查询运算符,这些运算符在现有 System.Collections.IEnumerable 和 System.Collections.Generic.IEnumerable(Of T) 类型中添加了查询功能。若要使用这些标准查询运算符,请先使用 using System.Linq 指令将它们纳入范围中。然后,任何实现了 IEnumerable(Of T) 的类型看起来都具有 GroupBy、OrderBy、Average 等实例方法。在 IEnumerable(Of T) 类型的实例(如 List(Of T) 或 Array)后键入“dot”时,可以在 IntelliSense 语句完成中看到这些附加方法。
下面的示例演示如何对一个整数数组调用标准查询运算符 OrderBy 方法。括号里面的表达式是一个 lambda 表达式。很多标准查询运算符采用 lambda 表达式作为参数,但这不是扩展方法的必要条件。有关更多信息,请参见 Lambda 表达式(C# 编程指南)。
扩展方法被定义为静态方法,但它们是通过实例方法语法进行调用的。它们的第一个参数指定该方法作用于哪个类型,并且该参数以 this 修饰符为前缀。仅当您使用 using 指令将命名空间显式导入到源代码中之后,扩展方法才位于范围中。
下面的示例演示为 System.String 类定义的一个扩展方法。请注意,它是在非嵌套、非泛型静态类内部定义的:
可使用以下 using 指令将 WordCount 扩展方法放入范围中:
而且,可以在应用程序中使用以下语法对该扩展方法进行调用:
在代码中,可以使用实例方法语法调用该扩展方法。但是,编译器生成的中间语言 (IL) 会将代码转换为对静态方法的调用。因此,并未真正违反封装原则。实际上,扩展方法无法访问它们所扩展的类型中的私有变量。
有关更多信息,请参见 如何:实现和调用自定义扩展方法(C# 编程指南)。
通常,您更多时候是调用扩展方法而不是实现您自己的扩展方法。由于扩展方法是使用实例方法语法调用的,因此不需要任何特殊知识即可从客户端代码中使用它们。若要为特定类型启用扩展方法,只需为在其中定义这些方法的命名空间添加 using 指令。例如,若要使用标准查询运算符,请将以下 using 指令添加到代码中:
(您可能还必须添加对 System.Core.dll 的引用。)您将注意到,标准查询运算符现在作为可供大多数 IEnumerable(Of T) 类型使用的附加方法显示在 IntelliSense 中。