C# 7.1 先睹为快(第二部分)

  • Jonathan Allen
  • Rays

2017 年 6 月 12 日

话题:.NETC#语言 & 开发

天我们介绍了异步 Main 函数(Async Main)和默认表达式(Default Expressions)。我们的 C# 7.1 之旅将继续,今天要介绍的特性在建议中称为推导元组名(Infer Tuple Names)和使用泛型的模式匹配(Pattern-matching with Generics)。

推导元组名(Infer Tuple Names)

虽然开发人员不常考虑到,但是 C# 中的匿名类型包括了命名推导。例如,编写如下代码时,对象 y 将具有名为 A 和 B 的属性:

var y = new { x.A, x.B };

根据“推导元组名建议”,值元组基本具有同样的功能。

var z1 = (A: x.A, B: x.B); // 显式名字。
var z2 = (x.A, x.B); // 推导名字。

但是匿名类型和值元组间存在着一些显著的差异:

  • 匿名类型需要属性名,属性明可以是显示指定的,也可以是推导得到的。
  • 值元组会将未命名属性标为 Item1、Item2 等。
  • 如果匿名类型具有重复的名字,那么会产生编译错误。
  • 如果值元组具有重复的显式名字,那么会产生编译错误。
  • 如果值元组具有重复的推导名字,那么推导名会被跳过。例如:(x.A, x.B, y.A) 将转化成 (Item1, B, Item3)。
  • 值元组不能使用如下保留名字:ToString、Rest、ItemN(N 是大于 0 的数字)。

C# 和 VB 间有 hen 一个有意思的差别,VB 可以通过函数去推导匿名属性名。例如:

var y = new { x.A, x.Bar() }; // 编译错误 
Dim y = New With {x.A, x.Bar()} // 匿名类型{A,Bar}

该功能特性将扩展适用于 VB 元组。

但如果恰巧有一个扩展方法使用了与推导属性一样的名字,这一特性就会引发破坏性更改。在建议中进一步提出:

考虑到这一更改的破坏性有限,并且在 C# 7.0 中,交付元组的时间窗很短,兼容性委员会认为这种破坏性更改是可以接受的。

考虑泛型约束的元组名

如果存在元组名不匹配的问题,那么编译器会尽量警告编程人员。例如:

public static (int A, int B) Test1((int A, int B) a)
Test1((A: 1, B: 2));
Test1((X: 1, Y: 2)); // 给出警告,元组名不匹配。

如果开始采用泛型约束,代码就不工作了:

public static T Test2(T a) where T : IEnumerable<(int A, int B)>
Test2(new List<(int A, int B)>());
Test2(new List<(int X, int Y)>()); // 没有警告。

当给出前的解释是,在泛型约束的条件下,编译器是不会去检查元组名的。理论上讲,编译器是可以捕获这类问题的,但是所付出的性能上的代价要远高于所得到的收益。

使用泛型的模式匹配

模式匹配是 C# 7.0 中新提供的特性。但是使用该特性时,存在设计上的缺陷。让我们看一下 Alex Wiese 给出的如下代码:

class Program
{
    static void Main(string[] args) {}
    public void Send(T packet) where T : Packet
    {
        if (packet is KeepalivePacket keepalive)
        {
            // 使用 keepalive 的功能代码。
        }
        switch (packet)
        {
            case KeepalivePacket keepalivePacket:
                // 使用 keepalivePacket 的功能代码。
                break;
        }
    }
}
public class Packet {}
public class KeepalivePacket : Packet {}

代码会报如下错误:“An expression of type T cannot be handled by a pattern of type KeepalivePacket.”。但如果我们将参数改为 System.Object 类型,而不是 T 类型,代码就工作正常了。

public void Send(object packet)

C# 7.1,通过对引发模式匹配的规则进行微调,修正了这一问题。

我们改进了“模式匹配技术规范”中的一段内容,下面以粗体标出了我们所建议添加的内容:

我们认为左侧(left-hand-side)静态类型的特定组合与特定类型是不兼容的,这会导致编译时错误。我们称静态类型 E 的值与类型 T 是模式兼容的,如果存在标识转换(Identity Conversion)、隐式引用转换(Reference Conversion)、装箱转换(Boxing Conversion)、显式引用转换,或者存在从 E 到 T 的拆箱转换(Unboxing Conversion),或者 E 或 T 均为开放类型(Open Type)。如果具有类型 E 的表达式与其所匹配的类型模式中的类型并不模式兼容,就会产生编译时错误。

这被认为是一个软件问题修复问题。由于该更新是“向前不兼容”的,因此只有将编译器设为 C# 7.1,才能使用这一更新。

查看英文原文: An Early Look at C# 7.1: Part 2

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