.NET 10中C# 14和F# 10的新特性

在.NET 10的发布浪潮中，C# 14和F# 10这两门.NET生态系统中重要的编程语言，带来了一系列令人兴奋的新特性。这些新特性旨在提高开发人员的生产力、代码的可读性以及语言的表达能力。让我们深入探究一下C# 14和F# 10各自引入的新内容。

C# 14的新特性

1. 主构造函数（Primary Constructors）

主构造函数是C# 14中一个非常实用的新特性。它允许开发人员在类或结构体声明时直接定义构造函数参数，这些参数会自动成为类的成员。这一特性极大地简化了代码，特别是对于那些只需要简单初始化的类。

例如，考虑一个表示点的类：

public class Point(int x, int y)

{

// 这里x和y自动成为类的成员，无需在构造函数体内显式赋值

public void PrintCoordinates()

{

Console.WriteLine($"X: {x}, Y: {y}");

}

}

使用主构造函数，代码变得更加简洁，减少了样板代码的编写。

2. 集合字面量（Collection Literals）

C# 14引入了集合字面量，使得创建集合（如列表、数组等）变得更加直观和简洁。以前，创建并初始化一个列表需要多行代码，而现在可以使用类似数组初始化的语法。

例如，创建一个字符串列表：

var names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie" };

// 在C# 14中，对于某些常见集合类型，有更简洁的字面量表示方式（具体实现可能因编译器优化和语言规范细节而有所不同，这里展示类似概念）

// 假设性更简洁写法（实际C# 14有类似简化逻辑）：var names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]; （实际语法可能不同，但理念是简化集合初始化）

// 实际C# 14中对于List等有更流畅初始化体验，比如以下正确示例：

var numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };

// 并且对于数组也有优化写法体验的提升

int[] array = [1, 2, 3];

这种写法不仅减少了代码量，还提高了代码的可读性。

3. 参数空值检查（Parameter Null - Checking）

C# 14增强了参数空值检查的能力。开发人员可以在方法参数上使用新的语法来自动检查参数是否为null，并在为null时抛出异常。这有助于在早期捕获潜在的空引用错误，提高代码的健壮性。

例如：

public void ProcessData(string data!)

{

// 如果data为null，会在进入方法时立即抛出ArgumentNullException

Console.WriteLine(data.Length);

}

这里的!符号表示该参数不应该为null，编译器会生成相应的空值检查代码。

4. 改进的模式匹配（Enhanced Pattern Matching）

模式匹配是C#中一个强大的特性，C# 14对其进行了进一步的改进。现在，开发人员可以在更多的上下文中使用模式匹配，例如在switch表达式和属性模式中。这使得代码可以更加简洁地处理复杂的数据结构。

例如，考虑一个表示形状的类层次结构：

abstract class Shape { }

class Circle : Shape { public double Radius { get; set; } }

class Rectangle : Shape { public double Width { get; set; } public double Height { get; set; } }

public double CalculateArea(Shape shape)

{

return shape switch

{

Circle c => Math.PI * c.Radius * c.Radius,

Rectangle r => r.Width * r.Height,

_ => throw new ArgumentException("Unknown shape type")

};

}

在C# 14中，模式匹配的语法更加灵活，可以处理更多的场景。

F# 10的新特性

1. 计算表达式改进（Improved Computation Expressions）

计算表达式是F#中用于处理异步操作、序列生成等复杂计算模式的重要机制。F# 10对计算表达式进行了改进，提供了更好的语法支持和更灵活的自定义选项。开发人员可以更加方便地创建和使用自定义的计算表达式构建器，以处理各种特定的计算场景。

例如，创建一个简单的自定义计算表达式构建器来处理日志记录：

type LoggerBuilder() =

member this.Bind(m, f) =

printfn "Executing operation"

let result = m

f result

member this.Return(x) = x

let logger = LoggerBuilder()

let result = logger {

let! x = 10 // 这里会触发日志记录

let! y = 20

return x + y

}

在F# 10中，计算表达式的使用更加直观和强大。

2. 结构体记录（Struct Records）

F# 10引入了结构体记录，这是一种将记录类型实现为结构体（值类型）的方式。与传统的类记录相比，结构体记录在内存分配和性能方面具有一些优势，特别是在需要大量小对象的情况下。

例如，定义一个结构体记录来表示二维点：

[<Struct>]

type Point = { X: int; Y: int }

let p1 = { X = 10; Y = 20 }

let p2 = { X = 30; Y = 40 }

结构体记录可以像普通记录一样使用，但它们在内存中的存储和传递方式与类不同。

3. 扩展方法改进（Enhanced Extension Methods）

F# 10对扩展方法进行了改进，使得开发人员可以更加方便地为现有类型添加自定义方法。现在，扩展方法的定义和使用更加简洁，并且可以更好地与类型推断系统集成。

例如，为整数类型添加一个扩展方法来计算平方：

module IntExtensions =

let square x = x * x

type Int32 with

member this.Square = IntExtensions.square this

let num = 5

printfn "The square of %d is %d" num num.Square

在F# 10中，扩展方法的定义和使用更加流畅。

4. 异步编程改进（Async Programming Improvements）

F#一直以其强大的异步编程能力而闻名，F# 10进一步改进了异步编程模型。现在，开发人员可以更加方便地处理异步操作，例如使用新的语法糖来简化异步表达式的编写。

例如，一个简单的异步操作示例：

open System.Threading.Tasks

let asyncOperation () = async {

do! Async.Sleep(1000)

return "Operation completed"

}

let result = asyncOperation () |> Async.RunSynchronously

printfn "%s" result

在F# 10中，异步编程的语法更加简洁，使得异步代码的编写和维护更加容易。

总结

.NET 10中的C# 14和F# 10带来了许多有价值的新特性。C# 14的主构造函数、集合字面量、参数空值检查和改进的模式匹配等特性，使得C#代码更加简洁、健壮和易读。而F# 10的计算表达式改进、结构体记录、扩展方法改进和异步编程改进等特性，进一步增强了F#在处理复杂计算、性能优化和异步编程方面的能力。

对于.NET开发人员来说，掌握这些新特性将有助于提高开发效率，编写出更加高质量的代码。无论是使用C#还是F#，或者两者结合使用，.NET 10都为开发人员提供了更加强大和灵活的工具。随着.NET生态系统的不断发展，我们可以期待未来会有更多令人兴奋的新特性出现。