C#基礎拾遺系列之二：使用ILSpy探索C#7.0新增功能點
第一部分：
C＃是一種通用的，型別安全的，面向物件的程式語言。有如下特點：
（1）面向物件：c# 是面向物件的範例的一個豐富實現, 它包括封裝、繼承和多型性。C#面向物件的行為包括：
- 統一的型別系統
- 類與介面
- 屬性、方法、事件
（2）型別安全：C＃還允許通過dynamic關鍵字動態指定型別。 但是，C＃仍然是一個主要的靜態型別語言。之所以是一種強型別的語言，是因為它的型別規則是非常嚴格的，例如，不能夠使用一個float型別的引數去呼叫一個解釋int 型別的函式，除非顯式的把float轉換為int ，這樣有助於防止編碼錯誤。
（3）記憶體管理：C#依賴執行時的自動記憶體管理，它的公共語言執行庫有一個垃圾回收器，在合適非時間回收不再引用的物件所佔的空間，這就釋放了程式設計師手動釋放物件的記憶體。C#並沒有消除指標，它只是使大多數程式設計任務不需要使用指標，對於效能要求高的地方，還是可以使用指標的，但是隻允許在顯式標記為不安全的程式碼塊中使用。
（4）C#和CLR：C#是依賴runtime提供的記憶體管理和異常處理，CLR允許開發者使用不同的語言建立應用程式。C＃是被編譯成託管程式碼的幾種託管語言之一。託管程式碼以中間語言或IL表示。CLR把IL轉換成機器的原生代碼，例如X86或X64，通常就在此之前執行，這被稱為即時（Just-In-Time，JIT）編譯。 提前時間編譯也可用於改善大型程式集的啟動時間，或資源受限的裝置。元資料的存在允許，程式集引用其他程式集中的型別而不需要額外的檔案。
（5）CRL和 .Net Framework的關係
.NET Framework由CLR和大量的庫組成；該類庫中包含核心類庫（也就是基礎類庫BCL）和應用類庫，應用類庫又依賴核心類庫
婆婆媽媽說了這麼多，我相信大家都知道，好了，下面我們通過程式碼來看看C#7.0到底有哪些讓你拍手叫好的地方。
第二部分：C#7.0新增的功能
（1）數字字面量的提升：
C＃7中的數字文字可以包含下劃線以提高可讀性，這些被稱為數字分隔符，並被編譯器忽略。
程式碼如下：
執行結果：
注意：二進位制文字可以用0b字首指定。
所以見到這種寫法你不要驚訝，只是為了提高可讀性。
（2）Out variables and discards（接收out變數和丟棄out變數）
程式碼：
以前我們的寫法：
現在C#7.0中可以這樣寫：
我們不需要在外面先定義好要接收值的變數，而是直接在裡面寫，是不是程式碼更簡潔，另外一個有趣的地方是，當一個方法要返回多個值的時候，我們可以使用 out _，來選擇性的接收返回來的值，在上面圖中的程式碼中，方法SomeBigMethod返回四個值，但是我們在接收它返回來的值時，可以使用out _不接收返回來的值，而使用out int x，來接收返回來的值，是不是很靈活。
程式碼執行結果如下：
ILSpy結果：
// Methods .method private hidebysig static void Main ( string[] args ) cil managed { // Method begins at RVA 0x2050 // Code size 49 (0x31) .maxstack 4 .entrypoint .locals init ( [0] int32, [1] bool, [2] int32, [3] int32, [4] int32, [5] int32 ) // (no C# code) IL_0000: nop // bool successful = int.TryParse("123", out result); IL_0001: ldstr "123" IL_0006: ldloca.s 0 IL_0008: call bool [System.Runtime]System.Int32::TryParse(string, int32&) IL_000d: stloc.1 // SomeBigMethod(out int _, out int _, out int x, out int _); IL_000e: ldloca.s 3 IL_0010: ldloca.s 4 IL_0012: ldloca.s 2 IL_0014: ldloca.s 5 IL_0016: call void ConsoleApp1.Program::SomeBigMethod(int32&, int32&, int32&, int32&) // (no C# code) IL_001b: nop // Console.WriteLine(x); IL_001c: ldloc.2 IL_001d: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32) // (no C# code) IL_0022: nop // Console.WriteLine(result); IL_0023: ldloc.0 IL_0024: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32) // (no C# code) IL_0029: nop // Console.ReadKey(); IL_002a: call valuetype [System.Console]System.ConsoleKeyInfo [System.Console]System.Console::ReadKey() IL_002f: pop // (no C# code) IL_0030: ret } // end of method Program::Main
（3）Patterns
作用：你可以使用is運算子來引入一個變數，這個變數被稱為模式變數。不明白，看個例子就明白了。
程式碼如下：
解析：x is string s 的作用是：如果x 可以被轉換為string 轉換後的值賦值給了s ，所以輸出的結果就是字串的長度。
其中switch的宣告也支援這種模式，而且還可以使用when子句指定條件，程式碼如下：
執行結果：
解析：Foo2(9)傳遞過來的是9，是int 型別，所以就進入到第一個case 子句中，所以最終輸出的結果就是：It is an int !，這個解釋給零分，下面我們通過ILSpy看看這種語法糖到底是什麼東東，如下圖所示：
我就不解釋了，大家一看就明白，是不是想拍下大腿，TM原來就這麼簡單！！！
（4）本地方法（Local methods）
作用：A local method is a method declared inside another function。這裡我給出英文，因為這種方式給出是最準確的，中文翻譯出來就TM看不懂了。
執行結果：
解析：
定義了一個本地方法，返回值型別是int 傳入的引數是value ,返回值是：value*value*value+i
Cube(2)，呼叫傳入值2 ，所以最終計算出來的值為 2*2*2+9=17
注意：本地方法僅對包含函式可見，並且可以使用包含該本地方法的變數。
ILSpy反編譯的結果：
可以看出在呼叫Cube(2)，最終被編譯成Cube(2,ref xx)這樣一個方法，但看不到 <WriteCubes>g__Cube|3_0方法的內部實現。
（5）c# 6 介紹了方法的 "fat-箭頭" 語法, 可以用在只讀、屬性、運算子和索引器。c# 7 將此擴充套件到建構函式、讀/寫屬性、終結器
程式碼：
ILSPy程式碼結果：
（6）對於 c# 7, 可能最顯著的改進是顯式元組支援
作用：元組提供了一種簡單的方法來儲存一組相關值
程式碼：
執行結果：
解析： var bob = ("Bob", 23);定義了一個元組，可以使用bob.Item1來訪問第一個引數，可以使用bob.Item2來訪問第二引數，但問題來了，為什麼可以這樣來訪問？？？
ILSpy結果：
可以看到，元組其實是一個ValueTuple<,>的泛型型別，其中string int 是有你的值的型別決定的，那為什麼可以使用Item1和Item2來訪問對應的值呢？
首先Item1和Item2是人家 ValueTuple<T1, T2> 中定義的，那為什麼我訪問Item1就是"Bob"，那是因為在建構函式中，把"Bob"賦值給了Item1，所以明白了吧。
另外可以看出元組是一個結構體，屬於值型別的。講到這裡還沒有講完元組的點，由於編譯器的魔力, 元組元素可以被命名為下面的形式:
ILSpy結果：
藉助於元組，函式可以返回多個引數，而不需要藉助於out 引數：
執行結果：
ILSpy結果：
注意：元組隱含地支援反解析模式, 因此它們可以很容易地被分解成單個變數。我們可以重寫前面的主方法使 GetFilePosition 返回的元組被分配給兩個區域性變數：row和cloum:
執行結果：
ILSPy結果：（結果和上面的一樣）
好了，元組就講到這裡，接下讓我們看看如何丟擲異常。
（7）丟擲異常
功能：在C#7之前，throw總是要被宣告，現在它可以作為一個表示式出現在一個函式 體中，而且也可以出現在三元表示式中。
ILSpy結果：
（8）字串的插值
直接上程式碼：
如果要多行顯示，可以這樣寫：
注意：$符一定要在@符號之前。
ILSpy結果：
簡單我就不多說了，繼續下面的知識點。
（9）異常篩選器（Exception filters）
作用：允許你在catch中應用一個條件。
（10）引用本地變數Ref Locals
作用：C#7.0中引入了一個極為重要的點，藉此，你可以定義一個本地變數，這個變數引用一個數組中的元素或者物件中的欄位。
程式碼：
注意：Ref Locals 必須是陣列中的一個元素、欄位、或者本地變數，不能是屬性。它通常與 ref returns 一起使用。
執行結果：
解析：ref int age 標註這個變數時就是一個引用型別的變數。
（11）Ref Returns
作用：你可以在一個方法中返回一個 ref local,這種方式被叫做ref return
程式碼：
執行結果：
解析：private static ref int GetX() 其實是一個 返回值為int32&（就是一個標記了記憶體指標的INT32型別）的方法，也就是返回一個地址，這樣我再修改值後其實就是修改的x的值。
ILSpy結果：
注意：ldsflda int32 ：是把一個靜態欄位x的地址壓入到棧中，ret，然後返回，在Main方法中，呼叫上面的方法後，從棧頂把值取出來，儲存到本地變數列表中索引位置0裡面。
然後取本地變數中索引位置為0的值，並壓入棧中，注意重點來了，stind.i4 是把 ldc.i4.s 9 值 的地址儲存下來，這樣就改變了x的值。所以這個int32&其實就是一個變數的地址，也就是我們通常所說的指標。
好了講到這裡基本上C#7.0新增的功能就講的差不多了，後續我會繼續補充C#7.0新的知識點，希望對你有幫助！謝謝。
最後，歡迎大家加入到我的C#+.Net Core英文書籍翻譯群，我會不定期通過部落格更新翻譯的英文資料，希望得到最新的C#知識，同時對你我也有所提高。
補充：C#7.1 C#7.2 C#8.0
C# 7.1
2017年8月c# 7.1 釋出了 , 作為Visual Studio 2017（15.3 版 ） 更新的一部分。不同於新語言的釋出，這一次釋出的新功能不會因為你更新了Visual Studio 2017而啟用，即不在現有專案中，也不在建立的新專案中出現。
如果我們想嘗試C#7.1的新特性，生成時的報錯資訊會提示我們升級語言的版本：
注意：如果你已經保證Visual Studio 2017（15.3 版 ） 是最新版本的話，我們可以通過下面的方法來更改預設C#的版本，在控制檯專案右鍵，選擇“ 屬性”，如下圖：
注意這裡要強調一點：預設情況下C#7.1是沒有被選中的，這是為了開發團隊能夠更好的控制使用次要版本的語言，如果新的語言特性自動可用，這將強制團隊一開始用這些新特性的時候，就要立馬更新IDE，當一個新特性第一次被應用在專案中，它是不會被編譯的。我們所選的語言版本是被儲存在專案中的，是一個特定的專案，而且需要特定的配置。因此當我們再專案屬性中改變語言的版本時，你要確保它對所有的配置都適用。我們可以如下配置：
選擇所有配置。如果你僅僅選擇了語言的版本和Debug配置，那麼會造成在release下是生產失敗。
對於某些語言功能, VS2017還有一個可用的程式碼修復功能 ，它將更改語言版本到
7.1 或最新的次要版本，在設定了all configurations配置的情況下。
好了，下面讓我們利用ILSpy繼續探索C#7.1的新特性。
（1）Async Main
在C#7.0中就有考慮過，支援非同步的Main函式，但是被擱置了直到C#7.1才出現，它的出現可以使控制檯應用程式中的Main函式，可以使用async 和 await 語法。在C#7.1之前，在 c# 7.1 之前, 主方法作為程式入口點支援以下內容：
public static void Main();
public static int Main();
public static void Main(string[] args);
public static int Main(string[] args);
當一個方法的內部呼叫另外一個非同步方法的時候，使用了await時，這個方法就要使用async ，也就是說兩個需要同時出現，雖然變通方法是編寫多行樣板程式碼，但是這樣的模式依賴於對方法的非正常使用，難於理解。例如：
static void Main(string[] args)
{
MainAsync(args).GetAwaiter().GetResult();
}
static async Task MainAsync(string[] args)
{
// asynchronous code
}
在C#7.1中對於非同步的Main方法支援額外的簽名：
public static Task Main();
public static Task Main();
public static Task Main(string[] args);
public static Task Main(string[] args);
當使用上面這些簽名時，可以在非同步的方法中直接寫async，編譯器將會生產對應的樣板程式碼，使他們工作。
程式碼：
（2）Default Literal Expressions
作用：預設值表示式可用於返回給定型別的預設值。
C#7.1之前的寫法：
特別是在用泛型型別時, 我們不知道返回什麼樣的值，可以這樣做：
C#7.1中的寫法：
（3）Inferred Tuple Element Names(推斷元組元素名稱)
元組首先是在C#7.0中引入的，C#7.1進行了輕微的改動，當在建立元組的時候必須顯示的指定名稱，否則元素只能通過預設名稱 Item1、Item2 等:
在 c# 7.1 中, 可以從用於構造元組的變數的名稱推斷出元組名稱。程式碼如下：
ILSpy結果：（不解釋了）
（4）Generic Pattern Matching
作用：c# 7.0 中最重要的新功能之一是使用 "is" 關鍵字進行模式匹配和switch語句，型別模式允許我們基於值型別進行分支，但是這對泛型的型別不起作用，下面的程式碼在C#7.0中是不能編譯成功的。
void Attack<T>(T weapon, IEnemy enemy) where T : IWeapon
{
switch (weapon)
{
case Sword sword:
// process sword attack
break;
case Bow bow:
// process bow attack
break;
}
}
c# 7.1 擴充套件型別模式以支援泛型型別, 從而使程式碼有效。
C#7.2
語言的發展並沒有隨著 c# 7.1 的釋出而停止。該團隊已經在工作下一次要版本7.2具體的釋出日期並沒有宣佈，儘管這些他們公開談過，但是這些新的功能並不是很好用。目前為C#7.2計劃的幾種語言新功能，仍然會受到改進，其中有些可能會推遲到更高版本，還有可能會新增新的功能。好了接下來讓我們繼續看看C#7.2中有哪些新的功能。
（1）基本說明符後的數字分隔符
C#7.0
程式碼：
C#7.2 允許使用分隔符（0x_ 0b_）
程式碼：
（2）Non-trailing Named Arguments
命名引數是在C#4.0中新增進來的，它們主要是允許可選引數在呼叫方法時可以跳過某些引數, 但對於後面的所有引數，必須使用命名引數, 以便編譯器能夠匹配它們。
程式碼：
如果一個引數不是可選引數，引數仍然可以使用命名引數以提高程式碼的可讀性，並且使用命名引數前提下，可以改變參入引數的位置。
程式碼：
但是, c# 還不允許位置引數在同一個方法呼叫中跟隨命名引數:
程式碼：
C#7.2
但是出於程式碼的可讀性，最好還是使用下面這種方式(別讓編譯器寵壞你)：
（3）Conditional Ref Operator（條件Ref運算子）
程式碼：
C#8.0（簡單瞭解即可，知道有這個點就行了）
（1）Recursive Patterns（遞迴模式）
在前在C#7.0中也講到了模式的問題，在C#8.0中有進一步的支援，遞迴模式是計劃被新增到其中的一種模式，他們將會允許部分資料匹配子模式。
（2）Default Interface Methods（預設的介面方法）
（3）Nullable Reference Types（可空的引用型別）
參考書籍：《C 7.0 in a Nutshell 7th Edition》
關於C#6.0的可以參考這篇文章：
敏捷的水：http://www.cnblogs.com/cnblogsfans/p/5086292.html
作者：郭崢
出處：http://www.cnblogs.com/runningsmallguo/
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