C＃8.0中具有模式的更多功能

最近，Visual Studio 2019 Preview 2发行了，并提供了一些其他的C＃8.0功能供您试用。 这主要是与样本的比较，尽管最后我将介绍其他新闻和更改。

本文为英文。

在更多地方有更多图案

当C＃7.0中出现模式匹配时，我们注意到，预计将来更多地方的模式数量会增加。 这次到了！ 我们将添加所谓的递归模式，以及一种更紧凑的开关表达式形式（您猜对了）。

首先，这是C＃7.0模式的简单示例：

class Point { public int X { get; } public int Y { get; } public Point(int x, int y) => (X, Y) = (x, y); public void Deconstruct(out int x, out int y) => (x, y) = (X, Y); } static string Display(object o) { switch (o) { case Point p when pX == 0 && pY == 0: return "origin"; case Point p: return $"({pX}, {pY})"; default: return "unknown"; } } 

切换表达式

首先，请注意，实际上，许多switch表达式在case主体中并没有做很多有趣的工作。 通常，它们都可以简单地创建一个值，方法是将其分配给变量或将其返回（如上所示）。 在所有这些情况下，开关似乎都不合适。 这类似于五十年前的语言功能。

我们认为是时候添加一个switch语句表单了。 它适用于以下示例：

 static string Display(object o) { return o switch { Point p when pX == 0 && pY == 0 => "origin", Point p => $"({pX}, {pY})", _ => "unknown" }; } 

与switch语句相比，有些变化。 让我们列出它们：

• switch关键字是测试值和{...}案例列表之间的“中缀”。 这使得它与其他表达式更加组合，并且更容易从视觉上与switch语句区分开。
• case关键字和符号：简短地由lambda箭头=>代替。
• 为简洁起见， 默认值已由_重置模式代替。
• 身体是表情。 所选正文的结果成为switch语句的结果。

因为表达式必须重要或引发异常，所以以不匹配结尾的选择表达式将引发异常。 发生这种情况时，编译器会警告您，但不会强制您以catch-all函数结束所有select语句。

由于我们的Display方法现在由单个return语句组成，因此我们可以简化其表达方式：

  static string Display(object o) => o switch { Point p when pX == 0 && pY == 0 => "origin", Point p => $"({pX}, {pY})", _ => "unknown" }; 

无论给出什么格式建议，它们都应该非常清楚和简洁。 如上所述，Briefity允许您以“表格”方式设置开关的格式，将模式和bod放在同一行，而=>则在下面对齐。

顺便说一句，我们计划根据C＃中的所有其他“大括号括起来的列表”，允许在最后一种情况之后使用逗号，但是在Preview 2中尚不允许这样做。

图案属性

说起简洁，模式突然成为选择表达中最难的元素。 让我们做些事情。

请注意，select表达式使用Point p类型（两次）的模式，以及在第一种情况下 何时添加其他条件。

在C＃8.0中，我们向模式类型添加了其他可选元素，这允许模式本身更深入地映射到模式。 您可以通过添加包含嵌套模式的{...}并将其应用于可用属性或字段来将其设置为属性模式。 这使我们可以如下重写switch表达式：

 static string Display(object o) => o switch { Point { X: 0, Y: 0 } p => "origin", Point { X: var x, Y: var y } p => $"({x}, {y})", _ => "unknown" }; 

两种情况仍然验证o是Point 。 在第一种情况下，将常量0的模式递归应用于变量p的属性X和Y ，检查它们是否具有此值。 因此，我们可以消除这种情况以及其他类似情况下的when条件。

在第二种情况下，将var模式应用于X和Y中的每个。 回想一下，C＃7.0中的var模式始终会成功，并且只需声明一个新变量即可保存该值。 因此x和y包含pX和pY的 int值。

我们从不使用p ，实际上可以在这里跳过它：

  Point { X: 0, Y: 0 } => "origin", Point { X: var x, Y: var y } => $"({x}, {y})", _ => "unknown" 

对于所有类型的模式（包括属性模式），一件事保持不变，这是要求该值必须为非零的要求。 这提供了将“空”属性{}模式用作紧凑的“非零”模式的可能性。 举个例子 我们可以用以下两种情况替换后备：

  {} => o.ToString(), null => "null" 

{}处理剩余的非零对象，并且null获得零，因此切换是详尽的，并且编译器将不会抱怨缺少值。

位置模式

属性模式不会缩短第二个Point的情况。 无需担心，您可以做更多。

请注意， Point类具有Deconstruct方法，即所谓的deconstructor。 在C＃7.0中，解构函数允许您在分配值时“解构”一个值，因此您可以编写，例如：

 (int x, int y) = GetPoint(); // split up the Point according to its deconstructor 

C＃7.0没有将解构与模式集成在一起。 这随位置模式而变化，这是在C＃8.0中扩展模式类型的另一种方式。 如果匹配类型是元组类型或具有解构函数，则可以使用位置模式作为应用递归模式的紧凑方法，而不必命名属性：

 static string Display(object o) => o switch { Point(0, 0) => "origin", Point(var x, var y) => $"({x}, {y})", _ => "unknown" }; 

在将对象与Point匹配之后，将应用解构函数，并将嵌套模式应用于结果值。

解构函数并不总是合适的。 仅应将它们添加到那些确实清楚哪个值是哪个值的类型中。 例如，对于Point类，您可以假定第一个值为X ，第二个值为Y ，因此上述开关表达式清晰易懂。

元组模式

位置模式的一个非常有用的特殊情况是它们在元组中的应用。 如果将switch语句直接应用于元组表达式，我们甚至可以省略括号的附加集合，如switch（x，y，z）而不是switch（（x，y，z）） 。

元组模式非常适合同时测试多个输入。 这是状态机的简单实现：

 static State ChangeState(State current, Transition transition, bool hasKey) => (current, transition) switch { (Opened, Close) => Closed, (Closed, Open) => Opened, (Closed, Lock) when hasKey => Locked, (Locked, Unlock) when hasKey => Closed, _ => throw new InvalidOperationException($"Invalid transition") }; 

当然，我们可以在元组中包含hasKey而不是使用when子句-这是一个问题：

 static State ChangeState(State current, Transition transition, bool hasKey) => (current, transition, hasKey) switch { (Opened, Close, _) => Closed, (Closed, Open, _) => Opened, (Closed, Lock, true) => Locked, (Locked, Unlock, true) => Closed, _ => throw new InvalidOperationException($"Invalid transition") }; 

通常，您会看到递归模式和switch表达式可以导致更清晰和更具声明性的程序逻辑。

预览2中C＃8.0的其他功能

尽管在VS 2019 Preview 2中使用模式的主要功能是最重要的事实，但我希望有一些较小的功能也会有用且有趣。 我将不做任何详细说明，仅对它们进行简要说明。

使用广告

在C＃ 使用中，运算符始终会增加嵌套级别，这可能会很烦人并且可读性很差。 在简单的情况下，当您只需要清除作用域末尾的资源时，可以使用using声明。 using声明只是局部变量的声明，其前面带有using关键字，其内容位于当前指令块的末尾。 因此，代替：

 static void Main(string[] args) { using (var options = Parse(args)) { if (options["verbose"]) { WriteLine("Logging..."); } ... } // options disposed here } 

你可以写

 static void Main(string[] args) { using var options = Parse(args); if (options["verbose"]) { WriteLine("Logging..."); } } // options disposed here 

一次性引用结构

引用结构在C＃7.2中引入，在这里似乎没有重复的地方。 但仍然值得注意的是：它们有一些局限性，例如无法实现接口。 现在可以在不实现IDisposable接口的情况下使用引用结构，只需在其中使用Dispose方法即可。

静态局部功能

如果要确保您的本地函数不会招致与从范围“捕获”（引用）变量相关的运行时开销，则可以将其声明为静态。 然后，编译器将阻止链接到封闭函数中声明的所有内容-除了其他静态局部函数！

对预览版1的更改

预览1的主要功能是可为空的引用类型和异步流。 预览2中的这两项功能都有所改变，因此，如果您开始使用它们，了解以下内容将很有用。

可空引用类型

我们在源头（通过#nullable和#pragma警告指令）和项目级别添加了更多用于管理可空警告的选项。 我们还将对项目文件的预订更改为<NullableContextOptions> enable </ NullableContextOptions> 。

异步线程

我们更改了编译器期望的IAsyncEnumerable <T>接口的形式。 这导致编译器不与.NET Core 3.0 Preview 1中提供的接口同步的事实，这可能会引起一些问题。 但是，.NET Core 3.0 Preview 2即将发布，它将返回同步。