C# 11正式发布 | 程序师 - 程序员、编程语言、软件开发、编程技术-迪欧吧

出品 | OSC开源社区(ID:oschina2013)

C# 11 现已发布。公告称,“随着每个版本的发布,社区的参与度越来越高,贡献了从建议、见解和错误报告到整个功能实现的所有内容。这真的是每个人的 C#。”

新版本中的一些亮点更新内容包罗:

UTF-8 字符串(UTF-8 String Literals)

默认情况下,C# 字符串被硬编码为 UTF-16,而 Internet 上通行的字符串编码是 UTF-8。为了最大限度地减少转换的麻烦和性能开销,现在可以简单地为你的 string literals 附加一个u8后缀,以便立即将它们转换为 UTF-8:

var u8 = "This is a UTF-8 string!"u8;

UTF-8 string literals 只是给你返回一个字节块 —— 以ReadOnlySpan<byte>形式。对于那些需要 UTF-8 编码的场景,这可能比一些专门的新的 UTF-8 字符串类型更有用。

阅读有关 UTF-8 字符串文字的文档:https://learn.microsoft.com/dotnet/csharp/language-reference/builtin-types/reference-types#utf-8-string-literals

原始字符串 (Raw string literals)

从 C# 11 开始,可以使用原始字符串字面量更轻松地创建多行字符串,或使用需要转义序列的任何字符。原始字符串字面量无需使用转义序列。你可以编写字符串,包罗空格格式,以及你希望在输出中显示该字符串的方式。原始字符串字面量:

以至少三个双引号字符序列 (""") 开头和结尾。可以使用三个以上的连续字符开始和结束序列,以支持包含三个(或更多)重复引号字符的字符串字面量。

单行原始字符串字面量需要左引号和右引号字符位于同一行上。

多行原始字符串字面量需要左引号和右引号字符位于各自的行上。

在多行原始字符串字面量中,会删除右引号左侧的任何空格。

Raw string literals 由至少三个双引号分隔:

var raw1 = """This\is\all "content"!""";
Console.WriteLine(raw1);

This prints:

This\is\all "content"!

如果你需要三个或更多的"s 成为你内容的一部分,只需在外部使用更多的"s。开头和结尾必需一致。

var raw2 = """""I can do ", "", """ or even """" double quotes!""""";

这使得粘贴、维护和一目了然地阅读文字所包含的内容变得非常容易。

多行 raw string literals 也可以截断前导空格:末端引号的位置决定了空格开始包含在输出中的位置:

var raw3 = """
<element attr="content">
<body>
This line is indented by 4 spaces.
</body>
</element>
""";
// ^white space left of here is removed

由于末端引号的左侧有四个空格,因此将从每行内容的开头删除四个空格,从而产生以下输出:

<elementattr="content">
<body>
This line is indented by 4 spaces.
</body>
</element>

此外,Raw string literals 还支持插值,可在文档中阅读有关的更多信息:https://learn.microsoft.com/dotnet/csharp/programming-guide/strings/#raw-string-literals

对静态成员进行抽象

在 C# 11 中发布了对接口中静态虚拟成员的支持,此功能在 C# 10 中处于预览状态。有了它,你现在可以定义一个非常简单的数学接口:

publicinterfaceIMonoid<TSelf> whereTSelf: IMonoid<TSelf>
{
publicstaticabstractTSelfoperator+(TSelf a, TSelf b);
publicstaticabstractTSelfZero{ get; }
}

任何人现在都可以通过为两个静态成员提供实现并将本身作为TSelf类型参数传递来实现此接口:

publicstructMyInt: IMonoid<MyInt>
{
intvalue;
publicMyInt(int i) => value= i;
publicstaticMyIntoperator+(MyInt a, MyInt b) => newMyInt(a.value+ b.value);
publicstaticMyIntZero=> newMyInt(0);
}

重要的是,你如何使用这些抽象的操作?当没有实例可供调用时,你如何调用虚拟成员?答案是通过泛型:

T AddAll<T>(params T[] elements) where T : IMonoid<T>
{
T result = T.Zero;
foreach(var element in elements)
{
result += element;
}
return result;
}

类型参数TIMonoid<T>接口约束,这使得该接口的静态虚拟成员Zero+可以在Titself 上被调用。

现在我们可以用一些MyInt来调用泛型方法,而+Zero的正确实现则通过类型参数传递进来:

MyInt sum = AddAll<MyInt>(newMyInt(3), newMyInt(4), newMyInt(5));

事实上,.NET 7 提供了一个新的命名空间 System.Numerics,其中充满了数学接口,代表了不同的运算符组合和其他你想使用的静态成员:上述小 IMonoid<T> 接口的 “grown-up” 版本。.NET 中的所有数字类型现在都实现了这些新的接口 — 你也可以为你本身的类型添加这些接口。

还值得注意的是,静态虚拟成员对数学以外的其他事物也很有用。更多详情可在有关静态抽象接口方法和通用数学的文档中查看。即使你不使用静态虚拟成员创建接口,也可以从他们现在和将来对 .NET 库所做的改进中受益。

列表模式(List patterns)

Pattern matching 是在 C# 7 中引入的,从那时起它已发展成为该语言中最重要和最强大的控制结构之一;C# 11 添加了列表模式从 C# 11 开始,可以将数组或列表与模式的序列进行匹配,如以下示例所示:

int[] numbers = { 1, 2, 3 };

Console.WriteLine(numbers is [1, 2, 3]); // True
Console.WriteLine(numbers is [1, 2, 4]); // False
Console.WriteLine(numbers is [1, 2, 3, 4]); // False
Console.WriteLine(numbers is [0 or 1, <= 2, >= 3]); // True

如前面的示例所示,当每个嵌套模式与输入序列的相应元素匹配时,列表模式就会匹配。可使用列表模式中的任何模式。若要匹配任何元素,请使用弃元模式,或者,如果还想捕捉元素,请使用var 模式,如以下示例所示:

List<int> numbers = new() { 1, 2, 3 };

if (numbers is [var first, _, _])
{
Console.WriteLine($"The first element of a three-item list is {first}.");
}
// Output:
// The first element of a three-item list is 1.

前面的示例将整个输入序列与列表模式匹配。若要仅匹配输入序列开头或 / 和结尾的元素,请使用列表模式中的切片模式..,如以下示例所示:

Console.WriteLine(new[] { 1, 2, 3, 4, 5 } is [> 0, > 0, ..]);  // True
Console.WriteLine(new[] { 1, 1 } is [_, _, ..]); // True
Console.WriteLine(new[] { 0, 1, 2, 3, 4 } is [> 0, > 0, ..]); // False
Console.WriteLine(new[] { 1 } is [1, 2, ..]); // False

Console.WriteLine(new[] { 1, 2, 3, 4 } is [.., > 0, > 0]); // True
Console.WriteLine(new[] { 2, 4 } is [.., > 0, 2, 4]); // False
Console.WriteLine(new[] { 2, 4 } is [.., 2, 4]); // True

Console.WriteLine(new[] { 1, 2, 3, 4 } is [>= 0, .., 2 or 4]); // True
Console.WriteLine(new[] { 1, 0, 0, 1 } is [1, 0, .., 0, 1]); // True
Console.WriteLine(new[] { 1, 0, 1 } is [1, 0, .., 0, 1]); // False

切片模式匹配零个或多个元素。最多可在列表模式中使用一个切片模式。

还可以在切片模式中嵌套子模式,如以下示例所示:

voidMatchMessage(string message)
{
var result = message is ['a' or 'A', .. var s, 'a' or 'A']
? $"Message {message} matches; inner part is {s}."
: $"Message {message} doesn't match.";
Console.WriteLine(result);
}

MatchMessage("aBBA"); // output: Message aBBA matches; inner part is BB.
MatchMessage("apron"); // output: Message apron doesn't match.

voidValidate(int[] numbers)
{
var result = numbers is [< 0, .. { Length: 2 or 4 }, > 0] ? "valid" : "not valid";
Console.WriteLine(result);
}

Validate(new[] { -1, 0, 1 }); // output: not valid
Validate(new[] { -1, 0, 0, 1 }); // output: valid

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