C#3.0 新特性速览(1) (2)

  微软最近的动作频繁,C#2.0规范才刚推出不久,我还没来的及完全消化C#2.0中的所有新特性,而今又推出了C#3.0,在短短几年中,微软就对C#进行了两次大的升级,为C#加入了许多新的特性,从而使C#变得更加强大也更加现代了。下面我就把C#3.0中的新特性的要点列出来,以供大家快速浏览。

第一个特性:隐式类型化本地变量
  这个特性非常简单,有些JavaScript的影子,我们可以统一使用使用"var"关键字来声明局部变量,而不再需要指明变量的确切类型了,变量的确切类型可通过声明变量时的初始值推断出来。这样一来,可以大大简化我们声明局部变量的工作量了,下面是一个例子:

 1        class  LocalVariables : AppRunner.AbstractApplication
 2        {
 3          public override void Run()
 4         {
 5              var intValue = 5;
 6              var stringValue = "This is a string";
 7              var customClass = new LocalVariables();
 8              var intArray = new int[3123 };
 9   
10              foreach (var value in intArray)
11                  Console.WriteLine(value);            
12          }

13      }

14 上面的代码将被解析成:
15
16        class  LocalVariables : AppRunner.AbstractApplication
17        {
18          public override void Run()
19          {
20              int intValue = 5;
21              string stringValue = "This is a string";
22              LocalVariables customClass = new LocalVariables();
23              int[] intArray = new int[3];
24   
25              foreach (int value in intArray)
26                  Console.WriteLine(value);            
27          }

28      }

29

要特别注意的是,由于变量的类型是通过变量初始值推断而来的,所以在声明变量的同时必需为变量指定初始值。并且,变量并不是没有类型的,变量一旦初始化之后,类型就确定下来了,以后就只能存储某种类型的值了,比如上面的stringValue的类型经推断为string,所以该变量就只能保存string类型的值了。


第二个特性:匿名类型 

  有些时候我们需要临时保存一些运算的中间结果,特别是当这些中间结果是由多个部份组成时,我们常常会去声明一个新的类型,以方便保存这些中间结果。表面上看起来这很正常,而细想之后就会发现,这个新类型只服务于这个函数,其它地方都不会再使用它了,就为这一个函数而去定义一个新的类型,确实有些麻烦。

  现在,C#3.0中的匿名类型特性就可以很好的解决上面提到的问题,通过匿名类型,我们可以简单使用new { 属性名1=值1, 属性名2=值2, ..... , 属性名n=值n }的形式直接在函数中创建新的类型,看下面这个例子:
    

 1 class  AnonymousType : AppRunner.AbstractApplication
 2        {
 3          public override void Run()
 4          {
 5              var anonymousType1 = new {
 6                  CardNumber = "10001", Name = "van's", Sex = true
 7              }
;
 8   
 9              Console.WriteLine(anonymousType1.CardNumber);
10              Console.WriteLine(anonymousType1.Name);
11   
12              var anonymousType2 = new {
13                  CardNumber = "10002", Name = "martin", Sex = true
14              }
;
15   
16              anonymousType2 = anonymousType1;
17          }

18      }

19

在新类型中只能有字段成员,而且这些字段的类型也是通过初值的类型推断出来的。如果在声明新的匿名类型时,新类型的字段名、顺序以及初始值的类型是一致的,那么将会产生相同的匿名类型,所以上例中anonymousType1和anonymousType2的类型是相同的,自然能进行anonymousType2=anonymousType1的赋值。


第三个特性:
隐式类型化数组

  这个特性是对隐式类型化本地变量的扩展,有了这个特性,将使我们创建数组的工作变得简单。我们可以直接使用"new[]"关键字来声明数组,后面跟上数组的初始值列表。在这里,我们并没有直接指定数组的类型,数组的类型是由初始化列表推断出来的。

 1 class  AnonymousTypeArray : AppRunner.AbstractApplication
 2        {
 3          public override void Run()
 4          {
 5              var intArray = new[] 12345 };
 6              var doubleArray = new[] 3.141.414 };
 7              var anonymousTypeArray = new[] {
 8                  new { Name="van's", Sex=false, Arg=22 },
 9                  new { Name="martin", Sex=true, Arg=23 }
10              }
;
11   
12              Console.WriteLine(intArray);
13              Console.WriteLine(doubleArray);
14              Console.WriteLine(anonymousTypeArray[0].Name);
15          }

16      }

17

上面的代码中,anonymousTypeArray变量的声明同时运用了隐式类型化数组和匿名类型两种特性,首先创建匿名类型,然后再初始值列表,推断出数组的确切类型。


第四个特性:对象构造者

  我们在声明数组时,可以同时对其进行初始化,这样就省去了很多麻烦,但是在创建类的对象时,这招可就不灵了,我们要么调用该类的构造函数完成对象的初始化,要么就手工进行初始化。这两种方法都不太方便,使用构造函数来对对象进行初始化时,我们为了某种灵活性,可能需要编写构造函数的多个重载版本,实在是麻烦。

  C#3.0中加入的对象构造者特性,使得对象的初始化工作变得格外简单,我们可以采用类似于数组初始化的方式来初始化类的对象,方法就是直接在创建类对象的表达式后面跟上类成员的初始化代码。具体示例如下:

class  Point
     
{
          
public int X getset; }
         
public int Y getset; }
   
          
public override string ToString()
         
{
              
return "(" + X.ToString() + "" + Y.ToString() + ")";
          }

      }

   
      
class  Rectangle
      
{
          
public Point P1 getset; }
          
public Point P2 getset; }
   
          
public Rectangle()
          
{
             P1 
= new Point();
              P2 
= new Point();
          }

   
          
public override string ToString()
          
{
              
return "P1: " + P1 + ", P2: " + P2;
          }

      }

   
      
class  ObjectBuilder : AppRunner.AbstractApplication
      
{
          
public override void Run()
          
{
              Point thePoint 
= new Point() { X = 1, Y = 2 };
              Console.WriteLine(
"Point(X, Y) = {0}", thePoint);
   
              Rectangle theRectangle 
= new Rectangle() 
                  P1 
= { X = 1, Y = 1 }, P2 = { X = 100, Y = 200 } 
              }
;
              Console.WriteLine(theRectangle);
          }

     }

我们在定义Point类的X和Y属性时,只须写上该属性的get和set访问器声明,C#编译器会自动为我们生成默认的get和set操作代码,当我们需要定义简单属性时,这个特性非常有用。

  我们以new Point() { X = 1, Y = 2 }语句,轻松的完成了对Point类的初始化工作。在创建类的对象时,我们可以按照需要去初始化类的对象,只要在类的创建表达式后跟上要初始化属性的列表即可,且可以只对需要初始化的属性赋初值,而无需把所有属性的初始值都写上去。

  在theRectangle对象的初始化表达式中,我们首先对P1属性进行初始化,然而P1属性也是一个自定义的类型,所以P1属性的初始化是另一个类型(Point)的初始化表达式,我们可以这样的方式来对更加复杂的类型进行初始化.

第五个特性:集合构造者

  我们可以在声明数组的同时,为其指定初始值,方法是直接在数组声明的后面跟上初始值列表。这样就使数组的初始化工作变得简单,而对于我们自己创建的集合类型,就无法享受到与普通数组一样的待遇了,我们无法在创建自定义集合对象的同时,使用数组的初始化语法为其指定初始值。

  C# 3.0中加入的集合构造者特性,可使我们享受到与普通数组一样的待遇,从而在创建集合对象的同时为其指定初始值。为了做到这一点,我们需要让我们的集合实现ICollection 接口,在这个接口中,完成初始化操作的关键在于Add函数,当我使用初始化语法为集合指定初始值时,C#编译器将自动调用ICollection 中的Add函数将初始列表中的所有元素加入到集合中,以完成集合的初始化操作。使用示例如下:

 1 class  CollectionInitializer : AppRunner.AbstractApplication
 2 {
 3  class StringCollection : ICollection
 4{
 5 public void Add(string item)
 6{
 7Console.WriteLine(item); 
 8}

 9// Other ICollection<T> Members
10}

11 public override void Run()
12{
13 StringCollection strings = new StringCollection() "Van's""Brog""Vicky" }
14}

15}

16

 在这个示例中,编译器会自动为strings对象调用Add方法,以将初始值列表中的所有元素加入到集合中,这里我们只是简单将初始值列表中的元素输出到控制台。

  第六个特性:Lambda表达式
  C# 2.0中加入的匿名代理,简化了我们编写事件处理函数的工作,使我们不再需要单独声明一个函数来与事件绑定,只需要使用delegate关键字在线编写事件处理代码。

  而C# 3.0则更进一步,通过Lambda表达式,我们可以一种更为简洁方式编写事件处理代码,新的Lambda事件处理代码看上去就像一个计算表达式,它使用"=>"符号来连接事件参数和事件处理代码。我可以这样写:SomeEvent += 事件参数 => 事件处理代码; 下面是完整的示例:

 1 delegate  T AddDelegate<T>(T a, T b); 
 2 class  LambdaExpression : AppRunner.AbstractApplication
 3 {
 4 public static event EventHandler MyEvent; 
 5  public override void Run()
 6{
 7MyEvent += delegate(object s, EventArgs e)
 8{
 9Console.WriteLine(s); 
10}

11MyEvent += (s, e) => { Console.WriteLine(s); }
12 MyEvent(thisnull); 
13 AddDelegate<string> add = (a, b) => a + b; 
14 Console.WriteLine(add("Lambda""Expression")); 
15 }

16 }

17

在上面的例子中,分别使用了匿名代理和Lambda表达式来实现同样的功能,可以明显看出Lambda表达式的实现更为简洁。我们在使用Lambda表达式编写事件处理代码时,无需指明事件参数的类型,且返回值就是最后一条语句的执行结果。

  第七个特性:扩展方法

  当我们需要对已有类的功能进行扩展时,我们通常会想到继承,继承已有类,然后为其加入新的行为。而C# 3.0中加入的扩展方法特性,则提供了另一种实现功能扩展的方式,我们可以在不使用继承的前提下实现对已有类本身的扩展,这种方法并不会产生新的类型,而是采用向已有类中加入新方法的方式来完成功能扩展。

  在对已有类进行扩展时,我们需将所有扩展方法都写在一个静态类中,这个静态类就相当于存放扩展方法的容器,所有的扩展方法都可以写在这里面。而且扩展方法采用一种全新的声明方式:public static 返回类型 扩展方法名(this 要扩展的类型 sourceObj [,扩展方法参数列表]),与普通方法声明方式不同,扩展方法的第一个参数以this关键字开始,后跟被扩展的类型名,然后才是真正的参数列表。下面是使用示例:

 1 static   class  Extensions
 2 {
 3public static int ToInt32(this string source)
 4{
 5 return Int32.Parse(source); 
 6 }

 7public static T[] Slice<T>(this T[] source, int index, int count)
 8{
 9if (index < 0 || count < 0 || index + count < source.Length)
10{
11throw new ArgumentException(); 
12}

13T[] result = new T[count]; 
14 Array.Copy(source, index, result, 0, count); 
15 return result; 
16}

17}

18
19 class  ExtensionMethods : AppRunner.AbstractApplication
20 {
21 public override void Run()
22{
23 string number = "123"
24 Console.WriteLine(number.ToInt32()); 
25 int[] intArray = new int[] 123 }
26 intArray = intArray.Slice(12); 
27 foreach (var i in intArray)
28 Console.WriteLine(i); 
29}

30  }

31

 在上面的示例中,静态的Extensions类中有两个扩展方法,第一个方法是对string类的扩展,它为string类加入了名为ToInt32的方法,该方法没有参数,并返回一个int类型的值,它将完成数字字符向整数的转换。有了这个扩展方法之后,就可对任意string类的对象调用ToInt32方法了,该方法就像其本身定义的一样。

  第二个扩展方法是一个范型方法,它是对所有数组类型的扩展,该方法完成数组的切片操作。

  C# 3.0中的Linq表达式,就是大量运用扩展方法来实现数据查询的。

  第八个特性:Linq查询表达式

  C# 3.0中加入的最为复杂的特性就是Linq查询表达式了,这使我们可直接采用类似于SQL的语法对集合进行查询,这就使我们可以享受到关系数据查询的强大功能。

  Linq查询表达式是建立在多种C# 3.0的新特性之上的,这也是我为什么最后才介绍Linq的原因。下面看一个例子:

 1 class  LinqExpression : AppRunner.AbstractApplication
 2 {
 3public override void Run()
 4{
 5 // 定义匿名数组persons, 并为其赋初值
 6 var persons = new[] {
 7 new { Name="Van's", Sex=false, Age=22 },
 8 new { Name="Martin", Sex=true, Age=30 },
 9 new { Name="Jerry", Sex=false, Age=24 },
10 new { Name="Brog", Sex=false, Age=25 },
11 new { Name="Vicky", Sex=true, Age=20 }
12 }

13  /*
14 执行简单Linq查询
15 检索所有年龄在24岁以内的人
16 查询结果放在results变量中
17 results变量的类型与数组persons相同 
18 */

19 var results = from p in persons
20 where p.Age <= 24
21 select p; 
22 foreach (var person in results)
23 {
24 Console.WriteLine(person.Name); 
25 }

26 Console.WriteLine(); 
27 // 定义匿名数组customers, 并为其赋初值
28 // 该数组是匿名类型的
29 var customers = new[] {
30 new {
31 Name="Van's", City="China", Orders=new[] {
32 new {
33 OrderNo=0,
34 OrderName="C# Programming Language(Second Edition)",
35 OrderDate=new DateTime(2007,95)
36 }
,
37 new {
38 OrderNo=1,
39 OrderName="Head First Design Patterns(Chinese Edition)",
40 OrderDate=new DateTime(2007,9,15)
41 }
,
42 new {
43 OrderNo=2,
44 OrderName="ASP.NET Unleashed 2.0(Chinese Edition)",
45 OrderDate=new DateTime(2007,09,18)
46 }
,
47 new {
48 OrderNo=3,
49 OrderName="The C++ Programming Langauge(Special Edition)",
50 OrderDate=new DateTime(2002920)
51 }

52 }

53 }
,
54 new {
55 Name="Brog", City="China", Orders=new[] {
56 new {
57 OrderNo=0,
58 OrderName="C# Programming Language(Second Edition)",
59 OrderDate=new DateTime(2007915)
60  }

61 }

62 }
,
63 new {
64 Name="Vicky", City="London", Orders=new[] {
65 new { OrderNo=0,
66 OrderName="C++ Programming Language(Special Edition)",
67 OrderDate=new DateTime(2007920)
68 }

69 }

70 }

71 }

72  /*
73 执行多重Linq查询
74 检索所在城市为中国, 且订单日期为2007年以后的所有记录
75 查询结果是一个匿名类型的数组
76 其中包含客户名, 订单号, 订单日期, 订单名四个字段
77 var someCustomers = from c in customers
78 where c.City == "China"
79 from o in c.Orders
80 where o.OrderDate.Year >= 2007
81 select new { c.Name, o.OrderNo, o.OrderDate, o.OrderName }; 
82 foreach (var customer in someCustomers)
83 {
84 Console.WriteLine(
85 customer.Name + ", " + customer.OrderName + ", " +
86 customer.OrderDate.ToString("D")
87 ); 
88 }
89 }
90 }
91

 从上面的例子中,我们可以看到Linq查询的强大特性,它允许我们进行简单查询,或者进行更为复杂的多重连接查询。且查询的结果还可以是自定义的匿名类型。

  以上是对C# 3.0中新增的八大特性的简要介绍,如果想了解更为深入的内容,可查看C# 3.0的官方规范。

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