C# 10个常用特性汇总

在本文中，我们将介绍 C# 中的10个常用特性及其用例，包括：

1. 可空引用类型（Nullable reference types）
2. 模式匹配（Pattern matching）
3. 捕获块（Catch block）
4. 局部函数（Local functions）
5. 海象运算符（Null coalescing assignment operator）
6. 设计时验证（Design-time validation）
7. 命名参数（Named arguments）
8. 函数式编程模式（Functional programming pattern）
9. 数字分隔符（Digit separators）
10. Lambda 表达式多行（Multi-line lambda expressions）

1. 可空引用类型

在 C# 8.0 中，引入了可空引用类型特性，它可以防止出现空引用异常。这样一来，我们就可以通过编译器检测空引用，从而避免空引用异常的发生。

示例代码如下：

// 当没有开启可空引用类型特性时
string name = null;
Console.WriteLine(name.Length); // 会抛出 NullReferenceException 异常

// 当开启了可空引用类型特性时
string? nullableName = null;
Console.WriteLine(nullableName.Length); // 会编译报错，提示 nullableName 可能为 null

2. 模式匹配

模式匹配可以根据类型、结构、枚举等进行筛选，可以让代码更加简洁清晰。在 C# 9.0 中，引入了新的语法，可以使用关键字 and 和 or 来进行多个条件的匹配。

示例代码如下：

object obj = "Hello, World!";

if (obj is string s && s.StartsWith("Hello"))
{
    Console.WriteLine("Hello, World!");
}
else if (obj is string t or int i)
{
    Console.WriteLine(t ?? i);
}

如果 obj 是字符串并且以 “Hello” 开头，那么会输出 “Hello, World!”；如果 obj 是字符串或者整数，则会输出 obj 的值。

3. 捕获块

在 C# 6.0 中引入了捕获块特性，它可以让我们在 try-catch 中捕获到特定的异常类型，并赋值给一个变量，从而可以方便的使用该变量。

示例代码如下：

try
{
    // some error
}
catch (Exception ex) when (ex is ArgumentException || ex is NullReferenceException)
{
    Console.WriteLine($"Caught exception: {ex.GetType().Name}");
}

这样，我们就可以捕获 ArgumentException 和 NullReferenceException 两种异常类型，并将异常赋值给 ex 变量。

4. 局部函数

局部函数是在一个函数内部定义的函数，可以方便地在该函数内部使用。局部函数可以访问其所在函数的变量和参数，但是不能被外部调用。

示例代码如下：

static int Add(int a, int b)
{
    return AddInner();

    int AddInner()
    {
        return a + b;
    }
}

在这个例子中，AddInner 是 Add 函数的一个局部函数，它可以访问 a 和 b 变量。

5. 海象运算符

在 C# 9.0 中，引入了一个新的运算符，又称为空合并赋值运算符 ??=。它可以用于检查变量是否为 null，如果为 null，则赋予一个默认值。

示例代码如下：

string name = null;
name ??= "David";

Console.WriteLine(name); // 输出 David

在这个例子中，当 name 为 null 时，默认值 “David” 被赋予给 name。

6. 设计时验证

在开发过程中，有时会出现一些代码写错，但是编译器不会检测到的问题。在 C# 9.0 中，引入了设计时验证特性，可以在开发环境中对代码进行自动检查。

示例代码如下：

[NotNull]
void Buy([NotNull] string itemName, int quantity)
{
    // ...
}

在这个例子中，使用 NotNull 属性进行设计时验证，可以检查 itemName 和 quantity 变量是否为 null，如果是，编译器就会提示错误。

7. 命名参数

在 C# 中，可以使用命名参数对函数的参数进行命名标识，这样可以方便地传递参数，并且代码更加易读。

示例代码如下：

void SendMessage(string text, string from = "Admin", string to = "User")
{
    Console.WriteLine($"[{from}] -> [{to}]: {text}");
}

SendMessage("Hello"); // 输出 [Admin] -> [User]: Hello
SendMessage("Hi", to: "Someone"); // 输出 [Admin] -> [Someone]: Hi

在这个例子中，强制要求传入 text 参数，但是 from 和 to 参数使用了默认值，当不传入参数时，会自动使用默认值。

8. 函数式编程模式

在 C# 8.0 中，引入了一些函数式编程模式，包括：switch 表达式，范型协变和逆变等。这些特性可以让代码更加简洁易读，并且可以支持更加复杂的逻辑。

示例代码如下：

var result = id switch
{
    int i when i < 0 => "negative",
    int i when i >= 0 => "positive",
    _ => "unknown"
};

在这个例子中，使用 switch 表达式将变量 id 进行分支，根据不同的分支条件返回不同的值。使用 switch 表达式可以避免 switch 语句中的冗长重复。

9. 数字分隔符

数字分隔符是一个辅助数值的分组符号，可以提高代码可读性。在 C# 7.0 中，引入了数字分隔符特性，可以使用下划线来分隔大整数的位数。

示例代码如下：

int amount = 1_000_000;

在这个例子中，使用下划线来分隔千位数，可以让代码更加清晰易读。

10. Lambda 表达式多行

在 C# 7.0 中，Lambda 表达式支持多行定义，可以使代码更加直观。

示例代码如下：

Func<int, int> factorial = x =>
{
    int result = 1;
    for (int i = 1; i <= x; i++)
    {
        result *= i;
    }
    return result;
};

在这个例子中，使用 Lambda 表达式定义了一个阶乘函数，使用多行定义可以方便地写出更加复杂的函数。