C# 12新加特性

C# 12 在 .NET 8 正式版中已经正式发布，为开发者带来了不少新功能和改进，进一步提升了代码的简洁性、表达力和类型安全性。

下面总结几个主要新增功能及其示例：

 

1️⃣ 主构造函数（Primary Constructors for Non-Record Classes）

• 功能简介：
  以前主构造函数的语法主要用于记录类型（record types），而 C# 12 扩展到了普通类。现在你可以在类声明时直接在括号中定义构造参数，编译器会自动生成只读属性，从而减少样板代码。

• 示例：

// 传统写法：
public class Person
{
    public string Name { get; }
    public int Age { get; }
    
    public Person(string name, int age)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
}

// C# 12 新写法：直接在类头部声明构造参数
public class Person(string Name, int Age)
{
    // 你可以在类体内添加其他成员或方法
    public void Deconstruct(out string name, out int age) => (name, age) = (Name, Age);
}

var p = new Person("Alice", 30);
Console.WriteLine(p.Name); // 输出：Alice

 

2️⃣ 改进的参数空值检查语法（Enhanced Parameter Null-Checking）

• 功能简介：
  为了减少手动编写冗余的 null 检查代码，C# 12 提供了一种更简洁的语法来自动对方法参数进行空值检查。虽然最终语法可能会有所调整，但目前预览版本中讨论的方案之一是直接在参数后添加特殊标记（例如 !!），表示参数必须不为 null。

• 示例（预期语法，实际请以官方发布为准）：

// 假设可以这样写：如果 s 为 null，编译器自动生成抛出 ArgumentNullException 的代码
public void Process(string s!!, int count)
{
    // 此处 s 已经保证不为 null
    Console.WriteLine(s + count);
}

 

3️⃣ 增强的插值字符串处理（Enhanced Interpolated String Handling）

• 功能简介：
  C# 12 对插值字符串（Interpolated Strings）进行了底层改进，不仅优化了性能，还允许开发者自定义插值字符串处理器，从而实现更灵活的格式化行为。

• 示例：

var name = "Bob";
var message = $"Hello, {name}! Today is {DateTime.Now:yyyy-MM-dd}.";
// 在 C# 12 中，背后可能会使用更高效的插值字符串处理机制
Console.WriteLine(message);

开发者也可以定义自定义的插值字符串处理器（Interpolated String Handlers），以满足特定的格式化需求，具体用法可参考官方文档。

 

4️⃣ 列表/集合模式的改进（Enhanced List/Collection Patterns）

• 功能简介：
  C# 12 在模式匹配方面进一步扩展，特别是对数组和集合的匹配。新特性支持使用列表模式捕获部分元素以及剩余部分，从而使匹配语法更灵活直观。

• 示例：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };

// 检查数组是否以 1, 2 开头，并捕获剩余元素
if (numbers is [1, 2, .. var rest])
{
    Console.WriteLine($"数组以 1,2 开头，剩余元素个数：{rest.Length}");
}

// 也可以进行更精细的模式匹配
if (numbers is [_, 2, 3, _, _])
{
    Console.WriteLine("数组的第二个元素为 2，第三个元素为 3");
}

 

5️⃣ 泛型数学支持（Generic Math via Static Abstract Members in Interfaces）

• 功能简介：
  利用接口中的静态抽象成员，C# 12 允许开发者在泛型代码中直接定义数学运算接口。这使得可以编写与具体数值类型无关的数学算法，同时获得编译期的类型安全和优化。

• 示例：

// 定义一个支持加法运算的接口（.NET 7 中内置数值类型已支持此特性）
public interface IAddable<TSelf>
    where TSelf : IAddable<TSelf>
{
    static abstract TSelf operator +(TSelf left, TSelf right);
}

// 泛型方法，要求 T 类型支持加法
T Add<T>(T a, T b) where T : IAddable<T> => a + b;

int sum = Add(3, 4);  // 结果为 7
Console.WriteLine(sum);

 

6️⃣ UTF-8 字符串字面量

• 功能简介：
  在字符串字面量后添加 u8 后缀，可以直接生成 UTF-8 编码的只读字节序列（ReadOnlySpan<byte>），适用于性能敏感或需要处理原生 UTF-8 数据的场景。

• 示例：

ReadOnlySpan<byte> utf8Data = "Hello, UTF-8!"u8;
// utf8Data 已经以 UTF-8 编码存储
Console.WriteLine(utf8Data.Length); // 输出字节数

 

总结

C# 12 的新增功能主要集中在以下几个方面：

• 减少样板代码：通过主构造函数语法让普通类的构造函数声明更简洁。
• 提升代码安全性：改进的参数空值检查语法可以自动生成参数检查代码，减少遗漏空值检查的风险。
• 优化字符串处理：增强的插值字符串处理和 UTF-8 字符串字面量让处理字符串数据更加高效和灵活。
• 扩展模式匹配能力：列表/集合模式的改进使得对数组和集合的结构匹配更直观。
• 泛型数学支持：允许在泛型代码中统一实现数学运算，增强了代码的通用性和类型安全。