C#歷史回顧

回顧C(jī)#發(fā)展的歷史，C# 1.0完全是模仿Java，并保留了C/C++的一些特性如struct，新學(xué)者很容易上手；C# 2.0加入了泛型，也與Java1.5的泛型如出一轍；C# 3.0加入了一堆語法糖，并在沒有修改CLR的情況下引入了Linq，簡直是神來之筆，雖然很多項(xiàng)目出于各種各樣如性能之類的原因沒有采用，但非常適合小型程序的快速開發(fā)，減輕了程序員的工作量，也提高了代碼的可讀性；C# 4.0增加了動態(tài)語言的特性，從里面可以看到很多javascript、python這些動態(tài)語言的影子。雖然越來越偏離靜態(tài)語言的道路，但從另一個角度來說，這些特性也都是為了提高程序員的生產(chǎn)力。至于被接受與否，還是讓時間來說話吧。

PS：這里面還有一點(diǎn)版本號的小插曲——VS2008所對應(yīng)的.Net Framework是3.5，C#是3.0，CLR是2.0，及其混亂，MS終于下決心在VS2010中把這三個版本號都統(tǒng)一成了4.0，于是CLR3不知所終……

C# 4.0新特性：Dynamically Typed Object

C#4.0加入了dynamic關(guān)鍵字，可以申明一個變量的static類型為dynamic（有點(diǎn)繞口）。

在3.0及之前，如果你不知道一個變量的類型，而要去調(diào)用它的一個方法，一般會用到反射：

object calc = GetCalculator();  
Type calcType = calc.GetType();  
object res = calcType.InvokeMember("Add",  
BindingFlags.InvokeMethod, null,  
new object[] { 10, 20 });  
int sum = Convert.ToInt32(res); 

有了dynamic，就可以把上面代碼簡化為：

dynamic calc = GetCalculator();  
int sum = calc.Add(10, 20); 

使用dynamic的好處在于，可以不去關(guān)心對象是來源于COM, IronPython, HTML DOM或者反射，只要知道有什么方法可以調(diào)用就可以了，剩下的工作可以留給runtime。下面是調(diào)用IronPython類的例子：

ScriptRuntime py = Python.CreateRuntime();  
dynamic helloworld = py.UseFile("helloworld.py");  
Console.WriteLine("helloworld.py loaded!"); 

dynamic也可以用在變量的傳遞中，runtime會自動選擇一個最匹配的overload方法。

這里有一個demo：把一段javascript代碼拷到C#文件中，將var改成dynamic，function改成void，再改一下構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用方式（new type()改為win.New.type()），去掉javascript中的win.前綴（因?yàn)檫@已經(jīng)是C#的方法了），就可以直接運(yùn)行了。

dynamic的實(shí)現(xiàn)是基于IDynamicObject接口和DynamicObject抽象類。而動態(tài)方法、屬性的調(diào)用都被轉(zhuǎn)為了GetMember、Invoke等方法的調(diào)用。

public abstract class DynamicObject : IDynamicObject  
{  
public virtual object GetMember(GetMemberBinder info);  
public virtual object SetMember(SetMemberBinder info, object value);  
public virtual object DeleteMember(DeleteMemberBinder info);   public virtual object UnaryOperation(UnaryOperationBinder info);  
public virtual object BinaryOperation(BinaryOperationBinder info, object arg);  
public virtual object Convert(ConvertBinder info);   public virtual object Invoke(InvokeBinder info, object[] args);  
public virtual object InvokeMember(InvokeMemberBinder info, object[] args);  
public virtual object CreateInstance(CreateInstanceBinder info, object[] args);   public virtual object GetIndex(GetIndexBinder info, object[] indices);  
public virtual object SetIndex(SetIndexBinder info, object[] indices, object value);  
public virtual object DeleteIndex(DeleteIndexBinder info, object[] indices);   public MetaObject IDynamicObject.GetMetaObject();  
} 

C# 4.0新特性：Named and optional parameters

這似乎不是什么很難實(shí)現(xiàn)或很新穎的特性，只要編譯器的支持就可以（VB很早就支持了）。估計(jì)加入的原因是群眾的呼聲太高了。

帶有可選參數(shù)方法的聲明：

public StreamReader OpenTextFile(  
string path,  
Encoding encoding = null,  
bool detectEncoding = true,  
int bufferSize = 1024); 

命名參數(shù)必須在最后使用：

OpenTextFile("foo.txt", Encoding.UTF8, bufferSize: 4096); 

順序不限：

OpenTextFile(bufferSize: 4096, path: "foo.txt", detectEncoding: false); 

Improved COM Interoperability

在C#中在調(diào)用COM對象如office對象時，經(jīng)常需要寫一堆不必要的參數(shù)：

object fileName = "Test.docx";  
object missing  = System.Reflection.Missing.Value;  
doc.SaveAs(ref fileName,  
ref missing, ref missing, ref missing,  
ref missing, ref missing, ref missing,  
ref missing, ref missing, ref missing,  
ref missing, ref missing, ref missing,  
ref missing, ref missing, ref missing); 

4.0中就可以直接寫成：

doc.SaveAs("Test.docx"); 

C#4.0對COM交互做了下面幾方面的改進(jìn)：

Automatic object -> dynamic mapping  
Optional and named parameters  
Indexed properties  
Optional “ref” modifier  
Interop type embedding (“No PIA”) 

對第1點(diǎn)和第5點(diǎn)的簡單解釋如下：

在COM調(diào)用中，很多輸入輸出類型都是object，這樣就必須知道返回對象的確切類型，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換后才可以調(diào)用相應(yīng)的方法。在4.0中有了dynamic的支持，就可以在導(dǎo)入這些COM接口時將變量定義為dynamic而不是object，省掉了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。

PIA（Primary Interop Assemblies）是根據(jù)COM API生成的.Net Assembly，一般體積比較大。在4.0中運(yùn)行時不需要PIA的存在，編譯器會判斷你的程序具體使用了哪一部分COM API，只把這部分用PIA包裝，直接加入到你自己程序的Assembly里面。

C# 4.0新特性：Co- and Contra-Variance

實(shí)在是不知道怎么翻譯這兩個詞。

（感謝Ariex，徐少俠，AlexChen的提示，應(yīng)翻譯為協(xié)變和逆變，http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms173174(VS.80).aspx）

在C#中，下面的類型轉(zhuǎn)換是非法的：

IList< string> strings = new List< string>();  
IList< object> objects = strings; 

因?yàn)槟阌锌赡軙@樣做，而編譯器的靜態(tài)檢查無法查出錯誤：

objects[0] = 5;  
string s = strings[0]; 

4.0中在聲明generic的Interface及Delegate時可以加in及out關(guān)鍵字，如：

public interface IEnumerable< out T> : IEnumerable  
{  
IEnumerator< T> GetEnumerator();  
}  
public interface IEnumerator< out T> : IEnumerator  
{  
bool MoveNext();  
T Current { get; }  
}  
public interface IComparer< in T>  
{  
public int Compare(T left, T right);  
} 

out關(guān)鍵字的意思是說IEnumerable< T>中T只會被用在輸出中，值不會被改變。這樣將IEnumerable< string>轉(zhuǎn)為IEnumerable< object>類型就是安全的。

in的意思正好相反，是說IComparer< T>中的T只會被用在輸入中，這樣就可以將IComparer< object>安全的轉(zhuǎn)為IComparer< string>類型。

前者被稱為Co-Variance， 后者就是Contra-Variance。

.Net4.0中使用out/in聲明的Interface：

System.Collections.Generic.IEnumerable< out T>  
System.Collections.Generic.IEnumerator< out T>  
System.Linq.IQueryable< out T>  
System.Collections.Generic.IComparer< in T>  
System.Collections.Generic.IEqualityComparer< in T>  
System.IComparable< in T> 

Delegate：

System.Func< in T, …, out R>  
System.Action< in T, …>  
System.Predicate< in T>  
System.Comparison< in T>  
System.EventHandler< in T> 

C# 4.0新特性：Compiler as a Service

4.0中增加了與編譯器相關(guān)的API，這樣就可以將字符串作為代碼動態(tài)編譯執(zhí)行，跟javascript好像。

Video的最后，Anders做了一個很酷的demo，大概只用了二三十行代碼，就實(shí)現(xiàn)了在控制臺中直接執(zhí)行C#語句，定義并調(diào)用函數(shù)，動態(tài)創(chuàng)建windows form，添加button等功能，看起來完全不遜色于Python，Ruby之類語言的控制臺。

沉寂了n年之后，CLR終于要出新版本了，這回Jeffrey Richter大俠沒有借口不出新版的CLR via C#了吧：）

本文來自張國良的專欄《c# 4.0新特性一覽》

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