原文: Building C# 8.0
[譯註:原文主標題如此，但內容大部分為新特性介紹，所以意譯標題為 "C# 8.0 新特性"]

C# 的下一個主要版本是 8.0。我們已經為它工作了很長一段時間，即使我們構建併發布了次要版本 C# 7.1, 7.2 和 7.3，我仍然對 8.0 將帶來的新特性感到非常興奮。

目前的計劃是 C# 8.0 將與 .NET Core 3.0 同時釋出。然而，隨著我們正在開發的 Visual Studio 2019 的預覽版，這些特性將開始活躍起來。當這些出來的時候，您就可以開始嘗試它們，我們將提供有關各個特性的更多細節。這篇文章的目的是向您簡述預期的內容，以及如何理解它們。

C# 8.0 新特性

下面是 C# 8.0 中最重要的新特性的概述。還有一些較小的改進正在進行中，這些改進將在未來幾個月逐漸顯現出來。

Nullable reference types 可空引用型別

此特性的目的是幫助處理無處不在的空引用異常，這種異常已經困擾了半個世紀的面向物件程式設計。

這個特性阻止您將 null 放入普通引用型別中（如字串)，從而使這些型別不可為 null！不過它是溫和的提示警告，而不是錯誤。所以，它會讓現有程式碼出現新的警告，因此您必須有選擇的使用該功能 (您可以在專案、檔案甚至行級別執行此操作)。

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

如果您確實想要 null 怎麼辦？可以使用一個可空引用型別，例如 string? 這樣：

string? s = null; // Ok

當您嘗試使用可空引用型別時，你首先需要檢查是否為空。編譯器會分析程式碼流，以檢視 null 值是否可以將其用於當前位置：

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
    }
}
 

這個特性的要點是，C# 允許您表達“可空的意圖”，並且在您不遵守它時候發出警告。

Async streams 非同步流

C# 5.0 的 async/await 特性使您可以用非常簡單的程式碼消費（或生產）非同步結果, 而無需回撥：

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

如果您想要消費（或生產）連續的結果流（例如您可能從物聯網裝置或雲服務獲得），則沒有那麼有用。 非同步流就是為此而存在的。

如果您想要消費（或生產）連續的結果流（例如您可能從物聯網裝置或雲服務獲得），則沒有那麼有用。 非同步流就是為此而存在的。

我們現在介紹一下您所期望的 IAsyncEnumerable<T>，即 IEnumerable<T> 的非同步版本。允許您 await foreach 以消費它們的元素，並 yield return 以生產元素。

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

Ranges and indices 範圍和索引

我們正在新增一個型別 Index，可用於索引。您可以建立一個整型來表示從頭開始的索引，或者一個 ^ 字首的從結尾表示的索引：

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"

我們還引入了一個 Range 型別，它由兩個 Index 組成，一個用於開始，一個用於結束，並且可以用 x..y 這樣的範圍表示式來編寫。然後，您可以使用 Range 進行索引來生成切片：

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

Default implementations of interface members 介面成員的預設實現

現在，一旦你釋出了一個介面，遊戲就結束了：你不能在不破壞它的所有現有實現的情況下向它新增成員。

在 C# 8.0 中，我們允許您為介面成員提供一個預設實現。因此，如果某人沒有實現該成員（可能因為他們編寫程式碼時還沒有該成員），他們將只得到預設的實現。

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
}

ConsoleLogger 類不必實現 ILogger 中 Log(Exception) 過載函式，因為它已經定義了預設實現。現在只要提供了一個預設實現，您就可以新增新的成員到已經存在的公開介面中了。

Recursive patterns 遞迴的模式匹配

在模式匹配中，現在允許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;
    }
}

這個模式 Student { Graduated: false, Name: string name } 會檢查 Person 是否是 Student，然後將常量模式 false 應用於 Graduated 屬性以檢視它們是否已畢業，並將模式字串 name 新增到其 Name 屬性中，得到他們的名字（如果非空）。因此，如果 p 是 Student，沒有畢業並且具有非空的名字，則返回該名字。

Switch expressions Switch 表示式

帶有模式的 switch 語句在 C# 7.0 中非常強大，但編寫起來很麻煩。switch 表示式是一個“輕量級”版本，其中所有情況都是表示式：

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 已知目標型別的新表示式

在許多情況下，當您建立新物件時，型別已經可以從上下文中知道。在這些情況下，可以省略型別：

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

該功能的實現由社群成員提供，謝謝！

平臺依賴性

大多數 C# 8.0 語言特性都可以在任何版本的 .NET 上執行。但是，其中一些具有平臺依賴性。

Async streams, Index 和 Range 都依賴於 .NET Standard 2.1 的新型別。正如 Immo 在他的文章《公佈.NET Standard 2.1》所說的那樣，.NET Core 3.0 、Xamarin 、Unity 和 Mono 都將實現 .NET Standard 2.1，但 .NET Framework 4.8 不會。這意味著當您將 C# 8.0 指向到 .NET Framework 4.8 時，使用這些功能所需的型別將不可用。

與往常一樣，C# 編譯器對它所依賴的型別非常寬容。如果它能找到具有正確的名字和形態的型別，則很樂意將它們作為目標。

預設介面實現依賴於新的增強執行時，我們也不會在 .NET Runtime 4.8 中實現這些。因此，此特性不適用於 .NET Framework 4.8 和舊版本的 .NET。

十餘年間，為了保持執行時的穩定，我們無法在其中實現新的語言特性。隨著現代化執行時的並行性和開源性，我們覺得可以負責任地去重新開發它們，並在考慮到這一點時進行語言設計。 Scott 在其 .NET Core 3.0 和 .NET Framework 4.8 更新中解釋說，.NET Framework 將來會看到較少的創新，而是關注穩定性和可靠性。考慮到這一點，我們認為，直接忽略某些語言特性會好一些。

想要了解更多？

C# 語言的設計過程是開源的，在這個repo中。如果您不經常跟進，可能會有點混亂和力不從心。語言設計的核心是語言設計會議，記錄在 C# 語言設計日記。

大約一年前，我寫了一篇介紹C#中的可空引用型別的文章。您仍然可以閱讀它並得到一些資訊。。

您還可以觀看視訊，例如 Microsoft Build 2018 大會上的 C# 未來，或者 .NET Conf 2018 大會上的即將到來的 C#，它展示了其中一些特性。

Kathleen 有一篇很好的帖子來闡述了 .Net Core 3.0 中的 Visual Basic 的計劃。

當我們開始將這些功能作為 Visual Studio 2019 預覽版的一部分發布時，我們還將釋出有關各個功能的更多詳細資訊。

就個人而言，我迫不及待地要把它們交到你們所有人手中!

Happy hacking,

Mads Torgersen, Design Lead for C#