.NET C# 9.0 record和with的定义及使用

C# 9 引入record，它一种可以创建的新引用类型，而不是类或结构。 C# 10 添加了 record structs，以便可以将记录定义为值类型。 记录与类不同，区别在于record类型使用基于值的相等性。 两个记录类型的变量在它们的类型和值都相同时，它们是相等的。with 表达式在 C# 9.0 及更高版本中可用，使用修改的特定属性和字段生成其操作数的副本。本文主要介绍.NET C# 9.0 record和with的定义及使用。

1、record定义及使用

record类型的实际是一个引用类型 ，但具备值类型的行为。重写了Equals等对象类型的比较方法，在两个不同引用的record对象的内容相同时，对两者进行==比较，判断两者相等为true。重写了ToString()方法，便于输出属性内容。还重写了GetHashCode()和Equals()方法。

1）定义record类型

public record Language
{
    public string LastName { get; }
    public string FirstName { get; }
    public Language(string first, string last) => (FirstName, LastName) = (first, last);
}

创建使用：

Language lang = new("JavaScript", "JS");//Language lang = new Language("JavaScript", "JS");

用对象初始化器进行初始化，则在属性中使用init关键字,

如下，

public record Language
{
    public string? FirstName { get; init; }
    public string? LastName { get; init; }
}

Language lang = new(){ FirstName = "JavaScript", LastName = "JS"};//Language lang = new(){ FirstName = "JavaScript", LastName = "JS"}

注意：由于有set访问器，所以它支持用对象初始化器进行初始化，如想用构造函数进行初始化，可以添加自己的构造函数。 init 就是自动生成了一个对 私有只读字段 的封装，多了一种让你初始化 只读字段 的方式。

上面定义是不可变类型record，定义可变类型rcord代码，如下，

public record Language
{
    public string? FirstName { get; set; }
    public string? LastName { get; set; }
}

2）解构函数

将record对象能解构成元组，需要为record添加解构函数Deconstruct。通过构造函数的参数传入，并通过位置解构函数提取出来。

public record Language
{ 
    public string FirstName { get; init; } 
    public string LastName { get; init; }
    public Language(string firstName, string lastName) 
      => (FirstName, LastName) = (firstName, lastName);
    public void Deconstruct(out string firstName, out string lastName) 
      => (firstName, lastName) = (FirstName, LastName);
}

使用：

var language = new Language("JavaScript", "JS"); // 位置构造函数
var (firstName, lastName) = person;                        // 位置解构函数

3）定义protected属性

可以使用更简单的方式，代码如下，

public record Language(string firstName, string lastName)
{
    protected string FirstName { get; init; } = firstName;
    protected string LastName { get; init; } = lastName;
}

4）record的面向对象

在面向对象方面，支持继承，多态等所有特性。record的基类也是object。record只能从记录继承，record不能定义为static的，但是可以有static成员。不能从类继承调用父类构造函数可以使用方式如下，

 public record Student(string firstName, string lastName, int ID) : Language(firstName, lastName);

2、with的使用

with表达式，用于拷贝原有对象，并对特定属性进行修改。在 C# 9.0 中，with 表达式的左侧操作数必须为with。 从 C# 10 开始，with 表达式的左侧操作数也可以为with或匿名类型。

using System;
public class InheritanceExample
{
    public record Point(int X, int Y);
    public record NamedPoint(string Name, int X, int Y) : Point(X, Y);
    public static void Main()
    {
        Point p1 = new NamedPoint("A", 0, 0);
        Point p2 = p1 with { X = 5, Y = 3 };
        Console.WriteLine(p2 is NamedPoint);  // output: True
        Console.WriteLine(p2);  // output: NamedPoint { X = 5, Y = 3, Name = A }
    }
}

对于引用类型成员，在复制操作数时仅复制对成员实例的引用。 副本和原始操作数都具有对同一引用类型实例的访问权限。

using System;
using System.Collections.Generic;
public class ExampleWithReferenceType
{
    public record TaggedNumber(int Number, List<string> Tags)
    {
        public string PrintTags() => string.Join(", ", Tags);
    }
    public static void Main()
    {
        var original = new TaggedNumber(1, new List<string> { "A", "B" });
        var copy = original with { Number = 2 };
        Console.WriteLine($"Tags of {nameof(copy)}: {copy.PrintTags()}");
        // output: Tags of copy: A, B
        original.Tags.Add("C");
        Console.WriteLine($"Tags of {nameof(copy)}: {copy.PrintTags()}");
        // output: Tags of copy: A, B, C
    }
}