VS 2019要來了，是時候瞭解一下C# 8.0新功能

近日，微軟發佈了Visual Studio 2019 的發佈日期，2019年4月2日Visual Studio 2019 將正式和大家見面，同時微軟還將提供發佈現場實時直播。

除了Visual Studio 2019自身之外，VS 2019的發佈還牽動着很多C#開發者的心。雖然一個月之前發佈的Visual Studio 2019 Preview版本已經可以試用C#的某些新功能，但還有一些是不可試用的。

下面我們就來看一下微軟官方對C＃8.0重要功能的概述。

可空的引用類型

此功能的目的是防止無處不在的空引用異常，空引用異常已經困擾面向對象編程半個世紀了。該功能將阻止開放者將null值放入到普通的引用類型中，例如String類型不可爲空。但它不是強制性的error，而是比較溫和的warning。

這些異常現在已經過了半個世紀的面向對象編程。
它阻止你null進入普通的引用類型，例如string- 它使這些類型不可爲空！它是溫和的，有警告，而不是錯誤。但是在現有代碼上會出現新警告，因此您必須選擇使用該功能（您可以在項目，文件甚至源代碼級別執行此功能）。
string s = null; // Warning: Assignment of null to non-nullable reference type
如果你想要使用null怎麼辦？可以使用可爲空的引用類型，例如string?：
string? s = null; // Ok
當你使用了可空引用時，需要先檢查一下其是否爲null，編譯器會分析代碼流，以查看null值是否可以將其用於您使用它的位置：

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

C#允許表達可空的意圖，但是在不遵守規則時會發出警告。

異步流

C＃5.0的async / await功能允許在簡單的代碼中使用（並生成）異步結果，而無需回調：

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

下面我們來介紹一下大家期待已久的IAsyncEnumerable， 異步版本的IEnumerable。該語言允許await foreach使用元素，並使用yield return生成元素。

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

範圍和索引

我們正在添加一個可用於索引的Index類型。你可以使用int從頭創建，也可以使用^從末尾開始計算前綴運算符：
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”
另外，我們還引入了一個Range類型，它由兩個Indexes 組成，一個用於開始，一個用於結束，並且可以用x…y 範圍表達式編寫。
可以使用a進行索引Range以生成切片：
var slice = a[i1…i2]; // { 3, 4, 5 }

接口成員的默認實現

今天，大家對於界面都有這樣一個需求：在不破壞現有狀態的情況下添加一個成員。

在C＃8.0中，我們會爲接口成員提供一個主體。如果有人沒有實現該成員（或者是在編寫代碼時還沒有實現），會獲得默認實現。

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
}

在ConsoleLogger類不需要實現ILogger的Log(Exception)重載，因爲它已經默認實現了。現在只要給當前實現者提供了默認實現，就可以向現有公共接口添加新成員。

遞歸模式

我們允許pattern中包含其他pattern：

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

pattern Student { Graduated: false, Name: string name }主要檢查Person是a Student，然後將常量pattern false應用於其Graduated屬性以查看它們是否仍然已註冊，並將pattern string name應用於其Name屬性以獲取其名稱（如果爲非null）。因此，如果p是一個Student，尚未畢業並且姓名非空，那麼我們就可以yield return這個名字。

Switch表達式

帶有pattern的switch語句在C＃7.0中已經非常強大了，但是編寫起來卻很麻煩，而Switch 表達式卻是一個解決這種問題的、“輕量級”的版本。

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

目標類型的新表達式

在許多情況下，往往創建新對象時，類型已經從上下文中給出。在這些情況下，我們會讓你省略類型：
Point[] ps = { new (1, 4), new (3,-2), new (9, 5) }; // all Points

C#大版本關鍵更新回顧

C＃1.0（Visual Studio .NET）

• Classes
• Structs
• Interfaces
• Events
• Properties
• Delegates
• Expressions
• Statements
• Attributes
• Literal

C＃2（VS 2005）

• Generics
• Partial types
• Anonymous methods
• Iterators
• Nullable types
• Getter/setter separate accessibility
• Method group conversions (delegates)
• Static classes
• Delegate inferenc

C＃3（VS 2008）

• Implicitly typed local variables
• Object and collection initializers
• Auto-Implemented properties
• Anonymous types
• Extension methods
• Query expressions
• Lambda expression
• Expression trees
• Partial methods

C＃4（VS 2010）

• Dynamic binding
• Named and optional arguments
• Co- and Contra-variance for generic delegates and interfaces
• Embedded interop types (“NoPIA”

C＃5（VS 2012）

• Asynchronous methods
• Caller info attributes

C＃6（VS 2015）

• Draft Specification online
• Compiler-as-a-service (Roslyn)
• Import of static type members into namespace
• Exception filters
• Await in catch/finally blocks
• Auto property initializers
• Default values for getter-only properties
• Expression-bodied members
• Null propagator (null-conditional operator, succinct null checking)
• String interpolation
• nameof operator
• Dictionary initializer

C＃7.0（Visual Studio 2017）

• Out variables
• Pattern matching
• Tuples
• Deconstruction
• Discards
• Local Functions
• Binary Literals
• Digit Separators
• Ref returns and locals
• Generalized async return types
• More expression-bodied members
• Throw expressions

平臺依賴

大多數的C# 8.0功能都可以在任何版本的.NET上運行，但也有一些功能是有平臺依賴性的，例如異步流、範圍和索引都依賴 .NET Standard 2.1一部分的新框架類型。其中，.NET Standard 2.1、.NET Core 3.0以及Xamarin，Unity和Mono都將實現 .NET Standard 2.1，而.NET Framework 4.8不會，所以如果你使用的是 .NET Framework 4.8，那麼C# 8.0的部分功能可能不能使用。

另外，接口成員的默認實現也依賴新的運行時增強功能，所以此功能也不適用於 .NET Framework 4.8和舊版本的 .NET。

微軟官方博客鏈接：https://blogs.msdn.microsoft.com/dotnet/2018/11/12/building-c-8-0/