.NET C# Web开发学习之路——C#特性

C#历史办版本及特性

语言版本	发布时间	.NET Framework要求	Visual版本
C# 1.0	2002.1	.NET Framework 1.0	Visual Studio .NET 2002
C# 1.1\1.2	2003.4	.NET Framework 1.1	Visual Studio .NET 2003
C# 2.0	2005.11	.NET Framework 2.0	Visual Studio 2005
C# 3.0	2007.11	.NET Framework2.0\3.0\3.5	Visual Studio 2008
C# 4.0	2010.4	.NET Framework 4.0	Visual Studio 2010
C# 5.0	2012.8	.NET Framework 4.5	Visual Studio 2012/2013
C# 6.0	2015.7	.NET Framework 4.6	Visual Studio 2015
C# 7.0	2017.3	.NET Framework 4.6.2	Visual Studio 2017
C# 7.1	2017.6	.NET Framework 4.7	Visual Studio 2017 v15.3 预览版
C# 8.0	2019.4	.NET Framework 4.8	Visual Studio 2019 v16.0

Visual Studio、.NET Framework、VC++、C#各个版本的对应关系

Visual Studio版本	.NET Framework版本	内部版本	VC++版本	C#版本
Visual Studio 2002	.NET Framework1.0	7.0	VC++2002	VC#1.0
Visual Studio 2003	.NET Framework1.1	7.1	VC++2003	VC#1.1
Visual Studio 2005	.NET Framework2.0	8.0	VC++2005	VC#2.0
Visual Studio 2008	.NET Framework3.5	9.0	VC++2008	VC#3.0
Visual Studio 2010	.NET Framework4.0	10.0	VC++2010	VC#4.0
Visual Studio 2012	.NET Framework4.5	11.0	VC++2012	VC#5.0
Visual Studio 2013	.NET Framework4.5.1	12.0	VC++2013	VC#5.0
Visual Studio 2015	.NET Framework4.6	14.0	VC++2015	VC#6.0
Visual Studio 2017	.NET Framework4.6.2-4.7	15.0	VC++2017	VC#7.0
Visual Studio 2019	.NET Framework4.8	16.0	VC++2019	VC#8.0

总结：1.Visual Studio 版本号是第一个正式版的发布年份，VC++版本号跟Visual Studio 一一对应

2.C#版本4.0前跟.net FrameWork一一对应，4.0之后，C#的版本号跟Visual Studio 的次版本号一一对应

C# 1.0 特性

Classes：面向对象特性，支持类类型
Structs：结构
Interfaces：接口
Events：事件
Properties：属性，类的成员，提供访问字段的灵活方法
Delegates：委托,一种引用类型，表示对具有特定参数列表和返回类型的方法的引用
Expressions,Statements,Operators：表达式、语句、操作符
Attributes：特性，为程序代码添加元数据或声明性信息，运行时，通过反射可以访问特性信息
Literals：字面值（或理解为常量值），区别常量，常量是和变量相对的
C# 1.1 特性
APM：基于IAsyncResult接口实现了BeginXXX EndXXX的也成为AsyncResult异步编程

C# 2特性 (VS 2005)

Generics：泛型
Partial types：分部类型，可以将类、结构、接口等类型定义拆分到多个文件中
Anonymous methods：匿名方法
Iterators：迭代器
Nullable types：可以为Null的类型，该类可以是其它值或者null
Getter/setter separate accessibility：属性访问控制
Method group conversions (delegates)：方法组转换，可以将声明委托代表一组方法，隐式调用
Co- and Contra-variance for delegates and interfaces：委托、接口的协变和逆变
Static classes：静态类
Delegate inference：委托推断，允许将方法名直接赋给委托变量
EPM：EPM基于APM基于委托。标志是XXXAsync的方法和对应的XXXCompleted XXXChanged XXX

C# 3特性 (VS 2008)

Implicitly typed local variables：
Object and collection initializers：对象和集合初始化器
Auto-Implemented properties：自动属性，自动生成属性方法，声明更简洁
Anonymous types：匿名类型
Extension methods：扩展方法
Query expressions：查询表达式
Lambda expression：Lambda表达式
Expression trees：表达式树，以树形数据结构表示代码，是一种新数据类型
Partial methods：部分方法

C# 4特性 (VS 2010)

Dynamic binding:动态绑定
Named and optional arguments：命名参数和可选参数
Generic co- and contravariance：泛型的协变和逆变
Embedded interop types (“NoPIA”)：开启嵌入类型信息，增加引用COM组件程序的中立性

C# 5特性 (VS 2012)

Asynchronous methods：异步方法【异步和等待(async和await)】
Caller info attributes：调用方信息特性，调用时访问调用者的信息

C# 6特征 (VS 2015)

Compiler-as-a-service (Roslyn)
Import of static type members into namespace：支持仅导入类中的静态成员
Exception filters：异常过滤器
Await in catch/finally blocks：支持在catch/finally语句块使用await语句
Auto property initializers：自动属性初始化
Default values for getter-only properties：设置只读属性的默认值
Expression-bodied members：支持以表达式为主体的成员方法和只读属性
Null propagator (null-conditional operator, succinct null checking)：Null条件操作符
String interpolation：字符串插值，产生特定格式字符串的新方法
nameof operator：nameof操作符，返回方法、属性、变量的名称
Dictionary initializer：字典初始化

C# 7 特征 (Visual Studio 2017)

Out variables：out变量直接声明，例如可以out in parameter
Pattern matching：模式匹配，根据对象类型或者其它属性实现方法派发
Tuples：元组
Deconstruction：元组解析
Discards：没有命名的变量，只是占位，后面代码不需要使用其值
Local Functions：局部函数
Binary Literals：二进制字面量
Digit Separators：数字分隔符
Ref returns and locals：引用返回值和局部变量
Generalized async return types：async中使用泛型返回类型
More expression-bodied members：允许构造器、解析器、属性可以使用表达式作为body
Throw expressions：Throw可以在表达式中使用

C# 7.1 特征 (Visual Studio 2017 version 15.3)

Async main：在main方法用async方式
Default expressions：引入新的字面值default
Reference assemblies：
Inferred tuple element names：
Pattern-matching with generics：
C# 8.0 特性
Classes

下面是 C# 8.0 中最重要的新特性的概述。还有一些较小的改进正在进行中，这些改进将在未来几个月逐渐显现出来。

Nullable reference types 可空引用类型

此特性的目的是帮助处理无处不在的空引用异常，这种异常已经困扰了半个世纪的面向对象编程。

这个特性阻止您将 null 放入普通引用类型中（如字符串)，从而使这些类型不可为 null！不过它是温和的提示警告，而不是错误。所以，它会让现有代码出现新的警告，因此您必须有选择的使用该功能 (您可以在项目、文件甚至行级别执行此操作)。

string s = null; // Warning: Assignment of null to non-nullable reference type

如果您确实想要 null 怎么办？可以使用一个可空引用类型，例如 string? 这样：

string? s = null; // Ok

当您尝试使用可空引用类型时，你首先需要检查是否为空。编译器会分析代码流，以查看 null 值是否可以将其用于当前位置：

void M(string? s)
{Console.WriteLine(s.Length); // Warning: Possible null reference exceptionif (s != null){Console.WriteLine(s.Length); // Ok: You won't get here if s is null}
}

这个特性的要点是，C# 允许您表达“可空的意图”，并且在您不遵守它时候发出警告。

Async streams 异步流

C# 5.0 的 async/await 特性使您可以用非常简单的代码消费（或生产）异步结果, 而无需回调：

async Task<int> GetBigResultAsync()
{var result = await GetResultAsync();if (result > 20) return result; else return -1;
}

如果您想要消费（或生产）连续的结果流（例如您可能从物联网设备或云服务获得），则没有那么有用。异步流就是为此而存在的。

我们现在介绍一下您所期望的 IAsyncEnumerable<T>，即 IEnumerable<T> 的异步版本。允许您 await foreach 以消费它们的元素，并 yield return 以生产元素。

async IAsyncEnumerable<int> GetBigResultsAsync()
{await foreach (var result in GetResultsAsync()){if (result > 20) yield return result; }
}

Ranges and indices 范围和索引

我们正在添加一个类型 Index，可用于索引。您可以创建一个整型来表示从头开始的索引，或者一个 ^ 前缀的从结尾表示的索引：

Index i1 = 3;  // number 3 from beginning
Index i2 = ^4; // number 4 from end
int[] a = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
Console.WriteLine($"{a[i1]}, {a[i2]}"); // "3, 6"

我们还引入了一个 Range 类型，它由两个 Index 组成，一个用于开始，一个用于结束，并且可以用 x..y 这样的范围表达式来编写。然后，您可以使用 Range 进行索引来生成切片：

var slice = a[i1..i2]; // { 3, 4, 5 }

Default implementations of interface members 接口成员的默认实现

现在，一旦你发布了一个接口，游戏就结束了：你不能在不破坏它的所有现有实现的情况下向它添加成员。

在 C# 8.0 中，我们允许您为接口成员提供一个默认实现。因此，如果某人没有实现该成员（可能因为他们编写代码时还没有该成员），他们将只得到默认的实现。

interface ILogger
{void Log(LogLevel level, string message);void Log(Exception ex) => Log(LogLevel.Error, ex.ToString()); // New overload
}class ConsoleLogger : ILogger
{public void Log(LogLevel level, string message) { ... }// Log(Exception) gets default implementation
}

ConsoleLogger 类不必实现 ILogger 中 Log(Exception) 重载函数，因为它已经定义了默认实现。现在只要提供了一个默认实现，您就可以添加新的成员到已经存在的公开接口中了。

Recursive patterns 递归的模式匹配

在模式匹配中，现在允许模式中包含其他模式。

IEnumerable<string> GetEnrollees()
{foreach (var p in People){if (p is Student { Graduated: false, Name: string name }) yield return name;}
}

这个模式 Student { Graduated: false, Name: string name } 会检查 Person 是否是 Student，然后将常量模式 false 应用于 Graduated 属性以查看它们是否已毕业，并将模式字符串 name 添加到其 Name 属性中，得到他们的名字（如果非空）。因此，如果 p 是 Student，没有毕业并且具有非空的名字，则返回该名字。

Switch expressions Switch 表达式

带有模式的 switch 语句在 C# 7.0 中非常强大，但编写起来很麻烦。switch 表达式是一个“轻量级”版本，其中所有情况都是表达式：

var area = figure switch 
{Line _      => 0,Rectangle r => r.Width * r.Height,Circle c    => c.Radius * 2.0 * Math.PI,_           => throw new UnknownFigureException(figure)
};

Target-typed new-expressions 已知目标类型的新表达式

在许多情况下，当您创建新对象时，类型已经可以从上下文中知道。在这些情况下，可以省略类型：

Point[] ps = { new (1, 4), new (3,-2), new (9, 5) }; // all Points

该功能的实现由社区成员提供，谢谢！

平台依赖性

大多数 C# 8.0 语言特性都可以在任何版本的 .NET 上运行。但是，其中一些具有平台依赖性。

Async streams, Index 和 Range 都依赖于 .NET Standard 2.1 的新类型。正如 Immo 在他的文章《公布.NET Standard 2.1》所说的那样，.NET Core 3.0 、Xamarin 、Unity 和 Mono 都将实现 .NET Standard 2.1，但 .NET Framework 4.8 不会。这意味着当您将 C# 8.0 指向到 .NET Framework 4.8 时，使用这些功能所需的类型将不可用。

与往常一样，C# 编译器对它所依赖的类型非常宽容。如果它能找到具有正确的名字和形态的类型，则很乐意将它们作为目标。

默认接口实现依赖于新的增强运行时，我们也不会在 .NET Runtime 4.8 中实现这些。因此，此特性不适用于 .NET Framework 4.8 和旧版本的 .NET。

十余年间，为了保持运行时的稳定，我们无法在其中实现新的语言特性。随着现代化运行时的并行性和开源性，我们觉得可以负责任地去重新开发它们，并在考虑到这一点时进行语言设计。 Scott 在其 .NET Core 3.0 和 .NET Framework 4.8 更新中解释说，.NET Framework 将来会看到较少的创新，而是关注稳定性和可靠性。考虑到这一点，我们认为，直接忽略某些语言特性会好一些。