C# 7.0 新特性1之基于Tuple的“多”返回值方法

当我们在编写方法时需要返回多个值时，往往可以将这些值封装成一个类或结构体返回，但是如果只是为了返回几个简单的值，这样会显得过于繁琐。而C#7.0新增了一种基于Tuple的多返回值方法，可以让我们更方便地返回多个值。

Tuple 简介

Tuple（元组）是一种简单的数据结构，它可以轻松地封装一组不同类型的值，并使用点符号来访问每个值。Tuple 最初是在 .NET Framework 4.0 中引入的，而 C# 7.0 则对其进行了进一步的增强，使其更方便实用。

在 C# 7.0 之前，如果我们需要一个方法返回多个值，通常采用如下两种方式：

1. 定义一个 struct 或 class 用来封装多个值，返回该结构体或类的实例；
2. 通过“输出形参”将多个值作为方法的输出参数返回。

以上两种方式，在一些只需要返回简单且类型不同的几个值的场景下，可能会显得过于繁琐。Tuple 则可以很方便地解决这个问题。

基于 Tuple 的多返回值方法

在 C# 7.0 中，我们可以在方法定义时使用 Tuple 来声明方法返回多个值。具体实现方式如下：

public static (int, string) GetName()
{
    int id = 1;
    string name = "alex";
    return (id, name);
}

在这个示例中，我们定义了一个 GetName 方法，该方法返回两个值：int 类型的 id 和 string 类型的 name。在方法的定义中，我们使用 (int, string) 来表示我们希望返回的是一个包含 int 和 string 两个元素的 Tuple。在方法的实现中，我们先声明了两个变量 id 和 name，并将它们赋上了返回值。最后我们使用括号将这两个变量括起来，构成了一个 Tuple，并通过 return 返回。

可以注意到，“(int, string)”其实也可以写成“ValueTuple”，二者是等价的。

在调用该方法时，我们可以如下面示例代码一样获取到返回值：

var tuple = GetName();
int id = tuple.Item1;
string name = tuple.Item2;

或者，我们也可以将元素通过 deconstruction 模式进行解构：

(int id, string name) = GetName();
// 或直接
var (id, name) = GetName();

在以上两个示例中，“Item1”和 “Item2”分别对应 Tuple 中的第一个元素和第二个元素。而使用 deconstruction 模式进行解构后，我们通过两个变量“id”和“name”分别获取了 Tuple 中的元素。

示例

接下来我们可以通过如下两个示例进一步了解 Tuple：

示例一：返回多个值并使用 deconstruction 模式进行解构

下面的代码演示了一个方法，该方法通过 Tuple 返回了一个 string 类型的名称和 int 类型的年龄，而在方法调用的时候则通过 deconstruction 模式进行了解构，获取到了每个是值。请看代码：

public static (string, int) GetNameAndAge()
{
    string name = "alex";
    int age = 18;
    return (name, age);
}

public static void TestGetNameAndAge()
{
    (string name, int age) = GetNameAndAge();
    Console.WriteLine($"Name: {name}, Age: {age}");
}

在调用 GetNameAndAge 方法时，我们使用 (string, int) 来为 Tuple 声明了两个元素，然后在方法的最后使用这两个元素创建了一个 Tuple 并返回。

在 TestGetNameAndAge 方法中，我们通过 (string name, int age) 来声明了私有变量 name 和 age，然后通过 GetNameAndAge 方法，并使用“=”将方法的返回值 Deconstruction，从而将返回值中的元素直接自动放入到对应的变量中。最后使用 Console.WriteLine 输出获取的值。

示例二：将 Tuple 作为方法参数

在下面的代码示例中，我们可以看到将 Tuple 作为方法的形参。具体实现如下：

public static void PrintTuple((int, string) tuple)
{
    Console.WriteLine($"Id: {tuple.Item1}, Name: {tuple.Item2}");
}

public static void TestPrintTuple()
{
    var tuple = (1, "alex");
    PrintTuple(tuple);
}

在 PrintTuple 方法中，我们定义了一个参数类型为 (int, string) 的 Tuple。而在 TestPrintTuple 方法中，我们通过 (1, "alex") 创建了一个 Tuple 并将其作为 PrintTuple 的参数。在 PrintTuple 方法内部，我们可以使用 Item1 和 Item2 来获取到 Tuple 的两个元素。

以上就是基于 Tuple 的多返回值方法的完整攻略，介绍了 Tuple 的基本特性以及 C# 7.0 中如何使用 Tuple 实现多返回值方法的定义和调用，并提供了两个示例。