Visual Studio 2019 preview中体验C# 8.0新语法

准备工作：

Visual Studio 2019 Preview版本中并没有包含所有的C# 8.0的新功能，但目前也有一些可以试用了。在开始之前，需要进行入两项设置：

1. 将Framework设置为.net core 3.0
2. 将C#语法设置为8.0

也可以直接编辑.csproj文件，修改TargetFramework和LangVersion为如下形式：

<TargetFramework>netcoreapp3.0</TargetFramework>
     <LangVersion>8.0</LangVersion>

Nullable reference types

空引用对于所有编程者来说相信都是一个非常头痛的问题，图灵奖得主Tony Hoare 就把包含空引用的编程语言用定义为一个十亿美元的错误Null References: The Billion Dollar Mistake。

首先还是来一段简单的代码：

string s = null;
     Console.WriteLine($"The first letter of {s} is {s[0]}");

这段代码编译没有问题，但运行的时候会抛空引用异常的。

在C# 8.0中，开启了空引用异常检测后，上述代码在编译器就会检查出告警来。

并且它会结合上下文判断，如果该值不会为null，则不会告警，非常智能。

细心的朋友可能会发现，虽然在下面使用的地方没有告警，但是变量初始化的地方还是报告警了。如果我们的程序本身就是允许null值改怎么办呢，放任告警不管也是不合适的做法。

针对这个问题，C#引入了一个新的声明为可空对象的语法：

string? s = null;

也就是在类型后加一个?符号，表面该对象是一个可空对象。

由于这个行为和之前的C#版本是不一致的，因此默认是没有开启这个功能的，我们需要在csproj文件中打开这个设置：

<LangVersion>8.0</LangVersion>
     <NullableReferenceTypes>true</NullableReferenceTypes>

不知道在后续的VS的版本中会不会直接再界面上添加这一设置。

最后总结一下，Nullable reference types主要干了两件事：

1. 可以通过对象声明判断该对象是否可能为空。
2. 当可空对象使用在不可空的场景是，会报告警。

虽然之前有一些第三方插件也集成了类似的功能，如Resharper的Null Check，但把这个功能集成到了编译器上后更加简洁好用。

C#的空对象检查在设计期间也有好几种语法方案，目前这种方案既解决了问题，又对现有代码保持完全兼容，还能对现有代码潜在性问题能进行分析，是一种比较理想的方案的。如果以后能通过设置，将空引用的告警级别可以设置为错误就更好了。

Ranges and indices

范围和索引是C#新引入的语法，它主要引入了两个对象Range和Index。

Index

首先还是来看一个简单的例子。

var numbers = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
     Index i1 = 3; // number 3 from beginning
     Index i2 = ^2; // number 2 from end
     Console.WriteLine($"{numbers[i1]}, {numbers[i2]}"); // "4, 6"

这个例子简单的演示了一下Index的用法，Index本身还是类似于之前的int索引的，它也可以和int类型转换。但Index在int索引的方式扩展了一下，支持从后往前访问，也就是我们说的倒数位。

Index i2 = ^2; // number 2 from end

Range

基于Index组成起点和终点，可以组成了一个范围Range，根据Range可以对数组进行切片。

     Range range = Range.Create(i1, i2);
     int[] slice = numbers[range];        //"4, 5"

".."运算符

为了快速表示一个Range，C#还映入了一个新的运算符".."如上面的代码就可以简写为：

     int[] slice = numbers[i1..i2];        //"4, 5"

".."语法不复杂，通过".."连接的开头和结尾的索引，用来表示一个范围。为了使用方便，".."运算符的开头和结尾是可以省略的，常用的大致就有这几种形式。

     string text = "hello c# 8.0";
     Console.WriteLine(text[..]);         //"hello c# 8.0"
     Console.WriteLine(text[^3..]);      //"8.0"
     Console.WriteLine(text[..5]);       //"hello"
     Console.WriteLine(text[6..]);       //"c# 8.0"

通过".."运算符，我们描述切片时可以清晰很多，例如如下这个常见的求字符串子串的例子：

     var sub = text.Substring(text.Length - 6, 6);
     var sub2 = text[^6..];

.net 3.0的很多类都内置了对Range的切片操作，常见的有：

1. 字符串用来子串
2. Array用来划获取子数组
3. span<T>用来切片

Asynchronous streams

异步流能一种拉的方式进行异步迭代，配合async编程可以以异步的方式把socket流像本地文件一样解析，相信这是很多用c#写socket程序的程序员所喜欢的一个特性。

一个简单的示例如下：

     static async IAsyncEnumerable<string> GetNamesAsync()
     {
        await Task.Delay(1000);
        yield return "hello";
        await Task.Delay(1000);
        yield return "world";
     }
    
     await foreach (var name in GetNamesAsync())
     {
        Console.WriteLine(name);
     }

我在Visual Studio 2019 preview中试用这个功能的时候，发现无法编译通过。MS解释说这个是VS和.net core代码没有完全匹配上所致，我们可以手动添加相关代码以完成这一编译过程。

namespace System.Threading.Tasks
{
    using System.Runtime.CompilerServices;
    using global::System.Threading.Tasks.Sources;

    internal struct ManualResetValueTaskSourceLogic<TResult>
    {
        private ManualResetValueTaskSourceCore<TResult> _core;
        public ManualResetValueTaskSourceLogic(IStrongBox<ManualResetValueTaskSourceLogic<TResult>> parent) : this() { }
        public short Version => _core.Version;
        public TResult GetResult(short token) => _core.GetResult(token);
        public ValueTaskSourceStatus GetStatus(short token) => _core.GetStatus(token);
        public void OnCompleted(Action<object> continuation, object state, short token, ValueTaskSourceOnCompletedFlags flags) => _core.OnCompleted(continuation, state, token, flags);
        public void Reset() => _core.Reset();
        public void SetResult(TResult result) => _core.SetResult(result);
        public void SetException(Exception error) => _core.SetException(error);
    }
}

namespace System.Runtime.CompilerServices
{
    internal interface IStrongBox<T> { ref T Value { get; } }
}

其他语法

本身C# 8.0是还有几个其它语法的，如接口默认方法，高级模式匹配等。这些语法在目前的VS 2019 preview中还无法体验。估计后续会慢慢放开的，到时候我再写相关文章介绍它们。

相关文章：

https://blogs.msdn.microsoft.com/dotnet/2018/12/05/take-c-8-0-for-a-spin/