c#4.0新特性

Microsoft Visual C# 3.0作为Visual Studio 2008的一部分发布以来已经快一年了。在VS Managed Languages团队，我们一直努力创建该语言的下一个版本（没什么惊喜，就是C# 4.0），而这个文档是我们现在所看到的、计划中的语言特性的第一个公开描述。 ### C#4.0新特性详解 #### Introduction 简介 自从Microsoft Visual C# 3.0作为Visual Studio 2008的一部分发布以来，已经过去了近一年的时间。在此期间，VS Managed Languages团队一直在致力于开发该语言的下一个版本——即C# 4.0。本文档是该版本计划中的语言特性的第一次公开描述。 请注意，本文档中的所有内容都处于产品的早期阶段，并可能发生变化。提前公开我们的计划主要是为了收集来自社区的反馈，以便在最终产品发布前进行必要的改进。与此同时，Visual Studio 2010的第一个公共CTP (Community Technology Preview)版本也已经发布为一个Virtual PC镜像供大众试用。请使用此预览版尝试并实验新功能，并提供您的宝贵意见。 #### Dynamic Lookup 动态查找 ##### The dynamic Type `dynamic` 类型 在C# 4.0中，新增了一个特殊类型`dynamic`。当一个变量被声明为`dynamic`类型时，它的类型检查将在运行时进行。这意味着可以在编译时不指定类型的具体行为，而是在运行时根据实际对象的类型来确定。 ##### Dynamic Operations 动态操作 动态类型的变量可以调用任何方法或属性，而无需知道其具体类型。编译器不会检查方法或属性是否存在，这使得代码更加灵活但也可能导致运行时错误。 ##### Runtime Lookup 运行时查找 对于`dynamic`类型的变量，所有的方法调用都是在运行时进行解析的。如果目标对象支持该操作，则调用成功；否则，将抛出异常。 ##### Example 示例 ```csharp dynamic d = new System.DateTime(2023, 9, 1); Console.WriteLine(d.DayOfWeek); ``` 在这个例子中，`d`是一个`dynamic`类型的变量，它可以访问`DateTime`类的所有成员，即使编译器并不知道这些成员的存在。 ##### Overload Resolution with Dynamic Arguments 带有动态参数的重载解析 当使用`dynamic`类型的参数时，编译器无法确定应该调用哪个重载方法。因此，所有的重载方法都必须在运行时通过动态类型进行选择。 ```csharp void Method(dynamic x, dynamic y) { // 编译器不知道x和y的具体类型，因此所有重载都需要在运行时解析 } ``` ##### The Dynamic Language Runtime 动态语言运行时 为了支持动态类型的特性，C# 4.0引入了Dynamic Language Runtime (DLR)。DLR提供了运行时支持，使得动态类型的操作能够在.NET Framework上高效地执行。 ##### Open Issues 已知问题 虽然`dynamic`类型提供了很大的灵活性，但它也有一些已知的问题。例如，由于编译时缺乏类型检查，可能会导致难以发现的运行时错误。 #### Named and Optional Arguments 命名参数和可选参数 ##### Optional Parameters 可选参数 C# 4.0允许定义方法时指定可选参数。这样，调用者可以选择性地传递这些参数。如果没有传递，则使用默认值。 ```csharp public void Greet(string name, string greeting = "Hello") { Console.WriteLine("{0}, {1}", name, greeting); } ``` 在这个例子中，`greeting`是一个可选参数，如果调用`Greet("World")`，则输出`Hello, World`。 ##### Named and Optional Arguments 命名的和可选的实参 除了可选参数外，还可以使用命名参数。这使得调用者可以根据参数名称而不是位置来传递值，提高了代码的可读性和维护性。 ```csharp public void Greet(string name, string greeting, bool isFormal = false) { // ... } // 调用示例 Greet(name: "John", isFormal: true, greeting: "Good Morning"); ``` 在这个例子中，`name`, `isFormal` 和 `greeting` 都是按名称传递的。 ##### Overload Resolution 重载解析 当使用命名参数时，编译器会忽略参数的位置，只关注参数的名称和类型。这意味着在使用命名参数的情况下，方法的重载解析规则会发生变化。 #### Features for COM Interop COM互操作特性 C# 4.0增强了COM互操作的功能，使得与非托管代码的交互更加简单。 ##### Dynamic Import 动态引入 通过`dynamic`类型，可以直接调用COM对象的方法和属性，而不需要了解其具体的接口信息。 ##### Compiling without PIAs 无PIA的编译 在C# 4.0中，可以不再依赖于特定的Type Library或Primary Interop Assemblies (PIAs)来与COM组件交互。 ##### Omitting `ref` 省略 `ref` 在与COM组件交互时，可以省略`ref`关键字。这意味着在调用需要引用参数的方法时，可以更方便地使用C#语法。 #### Variance 变性 在C# 4.0中，泛型类型参数可以具有协变和逆变的能力，这大大扩展了泛型的使用场景。 ##### Covariance 协变性 泛型类型参数可以声明为协变的，这意味着可以使用派生类型代替基类型。 ```csharp public interface IEnumerable<out T> { // ... } ``` 在这个例子中，`IEnumerable<out T>`表示`T`可以是协变的。 ##### Contravariance 逆变性 类似地，泛型类型参数也可以声明为逆变的，这意味着可以使用基类型代替派生类型。 ```csharp public interface IComparer<in T> { // ... } ``` 在这个例子中，`IComparer<in T>`表示`T`可以是逆变的。 ##### Limitations 限制 尽管协变和逆变提供了更多的灵活性，但它们也有一定的限制。例如，协变类型参数不能用于赋值表达式，而逆变类型参数不能用于返回值。 #### COM Example COM示例 假设有一个COM组件暴露了一个方法，该方法接受一个`IUnknown`类型的引用。使用C# 4.0的新特性，可以直接使用`dynamic`类型来调用这个方法，而不需要显式地使用`IUnknown`。 #### Relationship with Visual Basic 与Visual Basic的关系 C# 4.0的一些新特性，如`dynamic`类型和可选参数，也出现在Visual Basic 10.0中。这意味着开发者可以在两种语言之间更轻松地迁移代码。 #### Resources 资源 更多关于C# 4.0的信息和资源，请参考以下链接： - [C# 4.0 Language Specification](https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/language-specification/) - [C# 4.0 New Features in the .NET Framework](https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/csharp/whats-new-in-csharp-4) C# 4.0带来了许多重要的新特性，如动态查找、命名参数、可选参数以及增强的COM互操作功能等。这些特性不仅提高了开发效率，还增强了语言的灵活性和表现力。