C#3.0新特性速览

微软最近的动作频繁，C#2.0规范才刚推出不久，我还没来的及完全消化C#2.0中的所有新特性，而今又推出了C#3.0，在短短几年中，微软就对C#进行了两次大的升级，为C#加入了许多新的特性，从而使C#变得更加强大也更加现代了。下面我就把C#3.0中的新特性的要点列出来，以供大家快速浏览。

第一个特性：隐式类型化本地变量

　　这个特性非常简单，有些JavaScript的影子，我们可以统一使用使用"var"关键字来声明局部变量，而不再需要指明变量的确切类型了，变量的确切类型可通过声明变量时的初始值推断出来。这样一来，可以大大简化我们声明局部变量的工作量了，下面是一个例子：

class LocalVariables : AppRunner.AbstractApplication
{
　public override void Run()
　{
　　var intValue = 5;
　　var stringValue = "This is a string";
　　var customClass = new LocalVariables();
　　var intArray = new int[3] { 1, 2, 3 }; 

　　foreach (var value in intArray)
　　　Console.WriteLine(value);            
　}
}

上面的代码将被解析成：

class LocalVariables : AppRunner.AbstractApplication
{
　public override void Run()
　{
　　int intValue = 5;
　　string stringValue = "This is a string";
　　LocalVariables customClass = new LocalVariables();
　　int[] intArray = new int[3]; 

　　foreach (int value in intArray)
　　　Console.WriteLine(value);            
　}
}

　　要特别注意的是，由于变量的类型是通过变量初始值推断而来的，所以在声明变量的同时必需为变量指定初始值。并且，变量并不是没有类型的，变量一旦初始化之后，类型就确定下来了，以后就只能存储某种类型的值了，比如上面的stringValue的类型经推断为string，所以该变量就只能保存string类型的值了。

第二个特性：匿名类型 

　　有些时候我们需要临时保存一些运算的中间结果，特别是当这些中间结果是由多个部份组成时，我们常常会去声明一个新的类型，以方便保存这些中间结果。表面上看起来这很正常，而细想之后就会发现，这个新类型只服务于这个函数，其它地方都不会再使用它了，就为这一个函数而去定义一个新的类型，确实有些麻烦。

　　现在，C#3.0中的匿名类型特性就可以很好的解决上面提到的问题，通过匿名类型，我们可以简单使用new { 属性名1=值1, 属性名2=值2, ..... , 属性名n=值n }的形式直接在函数中创建新的类型，看下面这个例子：

class AnonymousType : AppRunner.AbstractApplication
{
　public override void Run()
　{
　　var anonymousType1 = new {
　　　CardNumber = "10001", Name = "van’s", Sex = true
　　}; 

　　Console.WriteLine(anonymousType1.CardNumber);
　　Console.WriteLine(anonymousType1.Name); 

　　var anonymousType2 = new {
　　　CardNumber = "10002", Name = "martin", Sex = true
　　}; 

　　anonymousType2 = anonymousType1;
　}
}

　　在新类型中只能有字段成员，而且这些字段的类型也是通过初值的类型推断出来的。如果在声明新的匿名类型时，新类型的字段名、顺序以及初始值的类型是一致的，那么将会产生相同的匿名类型，所以上例中anonymousType1和anonymousType2的类型是相同的，自然能进行anonymousType2=anonymousType1的赋值。


第三个特性：隐式类型化数组

　　这个特性是对隐式类型化本地变量的扩展，有了这个特性，将使我们创建数组的工作变得简单。我们可以直接使用"new[]"关键字来声明数组，后面跟上数组的初始值列表。在这里，我们并没有直接指定数组的类型，数组的类型是由初始化列表推断出来的。

class AnonymousTypeArray : AppRunner.AbstractApplication
{
　public override void Run()
　{
　　var intArray = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
　　var doubleArray = new[] { 3.14, 1.414 };
　　var anonymousTypeArray = new[] {
　　　new { Name="van’s", Sex=false, Arg=22 },
　　　new { Name="martin", Sex=true, Arg=23 }
　　}; 
   
　　Console.WriteLine(intArray);
　　Console.WriteLine(doubleArray);
　　Console.WriteLine(anonymousTypeArray[0].Name);
　} 
}

　　上面的代码中，anonymousTypeArray变量的声明同时运用了隐式类型化数组和匿名类型两种特性，首先创建匿名类型，然后再初始值列表，推断出数组的确切类型。


第四个特性：对象构造者

　　我们在声明数组时，可以同时对其进行初始化，这样就省去了很多麻烦，但是在创建类的对象时，这招可就不灵了，我们要么调用该类的构造函数完成对象的初始化，要么就手工进行初始化。这两种方法都不太方便，使用构造函数来对对象进行初始化时，我们为了某种灵活性，可能需要编写构造函数的多个重载版本，实在是麻烦。

　　C#3.0中加入的对象构造者特性，使得对象的初始化工作变得格外简单，我们可以采用类似于数组初始化的方式来初始化类的对象，方法就是直接在创建类对象的表达式后面跟上类成员的初始化代码。具体示例如下：

class Point
{
　public int X { get; set; }
　public int Y { get; set; } 

　public override string ToString()
　{
　　return "(" + X.ToString() + ", " + Y.ToString() + ")";
　}
} 
  
class Rectangle
{
　public Point P1 { get; set; }
　public Point P2 { get; set; } 

　public Rectangle()
　{
　　P1 = new Point();
　　P2 = new Point();
　} 
 
　public override string ToString()
　{
　　return "P1: " + P1 + ", P2: " + P2;
　}
} 

class ObjectBuilder : AppRunner.AbstractApplication
{
　public override void Run()
　{
　　Point thePoint = new Point() { X = 1, Y = 2 };
　　Console.WriteLine("Point(X, Y) = {0}", thePoint); 
 
　　Rectangle theRectangle = new Rectangle() { 
　　　P1 = { X = 1, Y = 1 }, P2 = { X = 100, Y = 200 } 
　　};
　　Console.WriteLine(theRectangle);
　}
}

　　我们在定义Point类的X和Y属性时，只须写上该属性的get和set访问器声明，C#编译器会自动为我们生成默认的get和set操作代码，当我们需要定义简单属性时，这个特性非常有用。

　　我们以new Point() { X = 1, Y = 2 }语句，轻松的完成了对Point类的初始化工作。在创建类的对象时，我们可以按照需要去初始化类的对象，只要在类的创建表达式后跟上要初始化属性的列表即可，且可以只对需要初始化的属性赋初值，而无需把所有属性的初始值都写上去。

　　在theRectangle对象的初始化表达式中，我们首先对P1属性进行初始化，然而P1属性也是一个自定义的类型，所以P1属性的初始化是另一个类型(Point)的初始化表达式，我们可以这样的方式来对更加复杂的类型进行初始化。

分别是隐式类型化本地变量、匿名类型、隐式类型化数组，以及对象构造者，下面我将对C# 3.0中的较复杂，同时也是非常强大的几个特性进行介绍，供大家快速浏览。

第五个特性：集合构造者

　　我们可以在声明数组的同时，为其指定初始值，方法是直接在数组声明的后面跟上初始值列表。这样就使数组的初始化工作变得简单，而对于我们自己创建的集合类型，就无法享受到与普通数组一样的待遇了，我们无法在创建自定义集合对象的同时，使用数组的初始化语法为其指定初始值。

　　C# 3.0中加入的集合构造者特性，可使我们享受到与普通数组一样的待遇，从而在创建集合对象的同时为其指定初始值。为了做到这一点，我们需要让我们的集合实现ICollection<T>接口，在这个接口中，完成初始化操作的关键在于Add函数，当我使用初始化语法为集合指定初始值时，C#编译器将自动调用ICollection<T>中的Add函数将初始列表中的所有元素加入到集合中，以完成集合的初始化操作。使用示例如下：

class CollectionInitializer : AppRunner.AbstractApplication
{
 class StringCollection : ICollection<string>
 {
  public void Add(string item)
  {
   Console.WriteLine(item);
  }
 
  // Other ICollection<T> Members
 }
 
 public override void Run()
 {
  StringCollection strings = new StringCollection() { "Van's", "Brog", "Vicky" };
 }
}

　　在这个示例中，编译器会自动为strings对象调用Add方法，以将初始值列表中的所有元素加入到集合中，这里我们只是简单将初始值列表中的元素输出到控制台。

第六个特性：Lambda表达式

　　C# 2.0中加入的匿名代理，简化了我们编写事件处理函数的工作，使我们不再需要单独声明一个函数来与事件绑定，只需要使用delegate关键字在线编写事件处理代码。

　　而C# 3.0则更进一步，通过Lambda表达式，我们可以一种更为简洁方式编写事件处理代码，新的Lambda事件处理代码看上去就像一个计算表达式，它使用"=>"符号来连接事件参数和事件处理代码。我可以这样写：SomeEvent += 事件参数 => 事件处理代码;下面是完整的示例：

delegate T AddDelegate<T>(T a, T b);

class LambdaExpression : AppRunner.AbstractApplication
{
 public static event EventHandler MyEvent;
 
 public override void Run()
 {
  MyEvent += delegate(object s, EventArgs e)
  {
   Console.WriteLine(s);
  };
 
  MyEvent += (s, e) => { Console.WriteLine(s); };
  
  MyEvent(this, null);
  
  AddDelegate<string> add = (a, b) => a + b;
  
  Console.WriteLine(add("Lambda", "Expression"));
 }
}

　　在上面的例子中，分别使用了匿名代理和Lambda表达式来实现同样的功能，可以明显看出Lambda表达式的实现更为简洁。我们在使用Lambda表达式编写事件处理代码时，无需指明事件参数的类型，且返回值就是最后一条语句的执行结果。

第七个特性：扩展方法

　　当我们需要对已有类的功能进行扩展时，我们通常会想到继承，继承已有类，然后为其加入新的行为。而C# 3.0中加入的扩展方法特性，则提供了另一种实现功能扩展的方式，我们可以在不使用继承的前提下实现对已有类本身的扩展，这种方法并不会产生新的类型，而是采用向已有类中加入新方法的方式来完成功能扩展。

　　在对已有类进行扩展时，我们需将所有扩展方法都写在一个静态类中，这个静态类就相当于存放扩展方法的容器，所有的扩展方法都可以写在这里面。而且扩展方法采用一种全新的声明方式：public static 返回类型 扩展方法名(this 要扩展的类型 sourceObj [,扩展方法参数列表])，与普通方法声明方式不同，扩展方法的第一个参数以this关键字开始，后跟被扩展的类型名，然后才是真正的参数列表。下面是使用示例：

static class Extensions
{
 public static int ToInt32(this string source)
 {
  return Int32.Parse(source);
 }

 public static T[] Slice<T>(this T[] source, int index, int count)
 {
  if (index < 0 || count < 0 || index + count > source.Length)
  {
   throw new ArgumentException();
  }

  T[] result = new T[count];
  Array.Copy(source, index, result, 0, count);   
  return result;
 }
}

class ExtensionMethods : AppRunner.AbstractApplication
{
 public override void Run()
 {
  string number = "123";
  Console.WriteLine(number.ToInt32());
  
  int[] intArray = new int[] { 1, 2, 3 };
  
  intArray = intArray.Slice(1, 2);
  
  foreach (var i in intArray)
   Console.WriteLine(i);
 }
}

　　在上面的示例中，静态的Extensions类中有两个扩展方法，第一个方法是对string类的扩展，它为string类加入了名为ToInt32的方法，该方法没有参数，并返回一个int类型的值，它将完成数字字符向整数的转换。有了这个扩展方法之后，就可对任意string类的对象调用ToInt32方法了，该方法就像其本身定义的一样。

　　第二个扩展方法是一个范型方法，它是对所有数组类型的扩展，该方法完成数组的切片操作。

　　C# 3.0中的Linq表达式，就是大量运用扩展方法来实现数据查询的。

第八个特性：Linq查询表达式

　　C# 3.0中加入的最为复杂的特性就是Linq查询表达式了，这使我们可直接采用类似于SQL的语法对集合进行查询，这就使我们可以享受到关系数据查询的强大功能。

　　Linq查询表达式是建立在多种C# 3.0的新特性之上的，这也是我为什么最后才介绍Linq的原因。下面看一个例子：

class LinqExpression : AppRunner.AbstractApplication
{
 public override void Run()
 {
  // 定义匿名数组persons, 并为其赋初值
  var persons = new[] {
   new { Name="Van's", Sex=false, Age=22 },
   new { Name="Martin", Sex=true, Age=30 },
   new { Name="Jerry", Sex=false, Age=24 },
   new { Name="Brog", Sex=false, Age=25 },
   new { Name="Vicky", Sex=true, Age=20 }
  };
 
 
  /*
  执行简单Linq查询
  
  检索所有年龄在24岁以内的人
  查询结果放在results变量中
  
  results变量的类型与数组persons相同               
  */
  var results = from p in persons
  where p.Age <= 24
  select p;
  
  foreach (var person in results)
  {
   Console.WriteLine(person.Name);
  }
 
  Console.WriteLine();
 
 
  // 定义匿名数组customers, 并为其赋初值
  // 该数组是匿名类型的
  var customers = new[] {
   new {
    Name="Van's", City="China", Orders=new[] {
     new {
      OrderNo=0,
      OrderName="C# Programming Language(Second Edition)",
      OrderDate=new DateTime(2007,9, 5)
     },
     new {
      OrderNo=1,
      OrderName="Head First Design Patterns(Chinese Edition)",
      OrderDate=new DateTime(2007,9,15)
     },
     new {
      OrderNo=2,
      OrderName="ASP.NET Unleashed 2.0(Chinese Edition)",
      OrderDate=new DateTime(2007,09,18)
     },
     new {
      OrderNo=3,
      OrderName="The C++ Programming Langauge(Special Edition)",
      OrderDate=new DateTime(2002, 9, 20)
     }
    }
   },
   new {
    Name="Brog", City="China", Orders=new[] {
     new {
      OrderNo=0,
      OrderName="C# Programming Language(Second Edition)",
      OrderDate=new DateTime(2007, 9, 15)
     }
    }
   },
   new {
    Name="Vicky", City="London", Orders=new[] {
     new { OrderNo=0,
      OrderName="C++ Programming Language(Special Edition)",
      OrderDate=new DateTime(2007, 9, 20)
     }
    }
   }
  };
  
 
  /*
  执行多重Linq查询
  
  检索所在城市为中国, 且订单日期为2007年以后的所有记录
  查询结果是一个匿名类型的数组
  其中包含客户名, 订单号, 订单日期, 订单名四个字段
  */
  var someCustomers = from c in customers
  where c.City == "China"
  from o in c.Orders
  where o.OrderDate.Year >= 2007
  select new { c.Name, o.OrderNo, o.OrderDate, o.OrderName };
  
  foreach (var customer in someCustomers)
  {
   Console.WriteLine(
    customer.Name + ", " + customer.OrderName + ",  " +
    customer.OrderDate.ToString("D")
   );
  }
 }
}

　　从上面的例子中，我们可以看到Linq查询的强大特性，它允许我们进行简单查询，或者进行更为复杂的多重连接查询。且查询的结果还可以是自定义的匿名类型。

　　以上是对C# 3.0中新增的八大特性的简要介绍，如果想了解更为深入的内容，可查看C# 3.0的官方规范。