C# 語言特性發展史

Intro

本文主要總結介紹C# 每個版本帶來的不同的語言特性。

C#，讀作C Sharp，是微軟推出的一種基於.NET平臺的、面向對象的高級編程語言。是微軟公司在2000年發佈的一種新的編程語言，主要由安德斯·海爾斯伯格（Anders Hejlsberg）主持開發，它是第一個面向組件的編程語言，其源碼會編譯成msil再運行。它借鑒了Delphi的一個特點，與COM(組件對象模型)是直接集成的，並且新增了許多功能及語法糖。

C# 1.x

自 2000 年 C#1.0 發佈之後，微軟在2003年4月又發佈了 C# 1.1 主要是修複BUG，這裡統稱為1.x

• 面向對象
• 記憶體自動回收，GC
• 屬性
• 反射

C# 2

• 泛型
• 分部類
• 靜態類型
• 迭代器（yield return）
• 匿名方法（lambda 表達式）
• 可空類型
• 委托的協變逆變
• 屬性訪問器可以被單獨設置訪問級別
• ??表達式

C# 3

• Linq
• 類型初始化器
• 集合初始化器
• 匿名類型
• 局部變數類型推斷(var)
• Lambda 表達式
• 自動屬性
• 擴展方法
• 分部方法
• 表達式樹（Expression Tree）

C# 4

• 動態編程（dynamic）
• 具名參數與可選參數
• 泛型的協變和逆變
• TPL任務並行庫，基於Task的非同步編程

C# 5

• 非同步編程(async&await)
• 調用方信息特性(CallerMemberName&CallerFilePath&CallerLineNumber)

C# 6

• 靜態導入（using static）
• 異常過濾器（when(ex.ExceptionCode == 111)）
• 屬性初始化器（public int PageIndex {get;} = 1;）

• 字典初始化器

  private Dictionary<int, string> webErrors = new Dictionary<int, string>
  {
      [404] = "Page not Found",
      [302] = "Page moved, but left a forwarding address.",
      [500] = "The web server can't come out to play today."
  };

• 字元串插值（$"abc{123}def"）
• nameof 運算符
• null判斷傳播運算符（a?SomeProperty?.Abc??"abcd"）
• 表達式體方法（int Add(int a,int b) => a+b;）
• catch和finally子句中支持 await

• 只讀自動屬性（public int Count {get;}）

C# 7

• out 變數（int.TryParse("123", out var num);）
• 優化元祖支持，支持變數名（(int max,int min) top = (3,1);）
• 廢棄變數（if(int.TryParse("123",out _))）
• 模式匹配（if(abc is int num)switch...case支持模式匹配）
• ref local and ref return（ref return 123;）
• 本地方法（局部方法）
• 更多的支持表達式體方法（增加支持屬性和索引器上實現構造函數、終結器以及 get 和 set 訪問器）
• throw表達式

• 數字文本語法改進

  誤讀的數值常量可能使第一次閱讀代碼時更難理解。 當這些數字被用作位掩碼或其他符號而非數字值時，通常會發生這種情況。 C# 7.0 包括兩項新功能，使得更容易以最可讀的方式寫入數字來用於預期用途：二進位文本和數字分隔符

  public const int Sixteen =   0b0001_0000;
  public const int ThirtyTwo = 0b0010_0000;
  public const int SixtyFour = 0b0100_0000;
  public const int OneHundredTwentyEight = 0b1000_0000;
  
  public const long BillionsAndBillions = 100_000_000_000;
  
  public const double AvogadroConstant = 6.022_140_857_747_474e23;
  public const decimal GoldenRatio = 1.618_033_988_749_894_848_204_586_834_365_638_117_720_309_179M;

C# 7.1

• 非同步Main方法（async Main()）
• 預設常值表達式（Func<string, bool> whereClause = default;）

• 推斷元組元素名稱

  // C# 7
  int count = 5;
  string label = "Colors used in the map";
  var pair = (count: count, label: label);
  
  // C# 7.1
  int count = 5;
  string label = "Colors used in the map";
  var pair = (count, label); // element names are "count" and "label"

C# 7.2

• 語言版本選擇(支持在項目中指定要使用的C#版本)

• 數值文字中的前導下劃線

  C# 7.0 中實現了對數字分隔符的支持，但這不允許文字值的第一個字元是 _。 十六進位文本和二進位文件現可以 _ 開頭。

  int binaryValue = 0b_0101_0101;

• private protected 訪問修飾符（可通過包含同一程式集中聲明的類或派生類來訪問成員）

C# 7.3(Preview)

• 元組支持相等性比較
• 新的泛型約束（Enum,Delegate,unmanaged）
• Ref 局部變數重新分配（Ref 局部變數和 ref 參數現在可通過 ref 分配運算符重新分配 = ref）

• Stackalloc 初始化表達式

  Span<int> x = stackalloc[] { 1, 2, 3 };

• 初始化表達式和查詢中的表達式變數

• 支持欄位的特性

  允許自動實現的屬性上的 [field: …] 特性定位其支持欄位

  // C# 7.3
  [Serializable]
  public class Foo {
    [field: NonSerialized]
    public string MySecret { get; set; }
  }
  
  // above code equals the code below
  [Serializable]
  public class Foo {
    [NonSerialized]
    private string MySecret_backingField;
  
    public string MySecret {
      get { return MySecret_backingField; }
      set { MySecret_backingField = value; }
    }
  }

C# 8(Preview)

• 可空引用類型（引用類型預設不可為空，如果需要為可空則需要顯示聲明string? abc = null;）

Reference

• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-version-history
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-6
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-7
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-7-1
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/whats-new/csharp-7-2
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/visualstudio/releasenotes/vs2017-relnotes#csharp
• https://github.com/dotnet/csharplang
• https://baike.baidu.com/item/c%23/195147
• https://zh.wikipedia.org/wiki/C%E2%99%AF