.NET 10 新增功能系列文章（5）—

1. 扩展成员：更强大的扩展能力

C# 14对扩展方法进行了重大增强，引入了全新的扩展成员语法。这一新特性不仅支持扩展方法，还允许开发者声明扩展属性和静态扩展成员。

public static class Enumerable

{

    // 实例扩展成员块

    extension<TSource>(IEnumerable<TSource> source)

    {

        // 扩展属性

        public bool IsEmpty => !source.Any();

        // 扩展索引器

        public TSource this[int index] => source.Skip(index).First();

        // 扩展方法

        public IEnumerable<TSource> Where(Func<TSource, bool> predicate) { ... }

    }

    // 静态扩展成员块

    extension<TSource>(IEnumerable<TSource>)

    {

        // 静态扩展方法

        public static IEnumerable<TSource> Combine(IEnumerable<TSource> first, IEnumerable<TSource> second) { ... }

        // 静态扩展属性

        public static IEnumerable<TSource> Identity => Enumerable.Empty<TSource>();

    }

}

实例扩展成员可以像普通实例成员一样调用，如`sequence.IsEmpty`，而静态扩展成员则通过类型名调用，如`IEnumerable<int>.Identity`。这一特性极大地丰富了扩展方法的应用场景，使API设计更加灵活。

2. field关键字：简化属性实现

C# 14引入了field上下文关键字，用于简化属性实现，无需显式声明后备字段。编译器会自动合成支持字段。

改进前的传统实现：

private string _msg;

public string Message

{

    get => _msg;

    set => _msg = value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(value));

}

使用field关键字后的简化实现：

public string Message

{

    get;

    set => field = value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(value));

}

field关键字使属性实现更加简洁，特别是在需要对属性值进行验证或转换时。如果类型中已有名为field的符号，可以使用@field或this.field来消除歧义。

3. 隐式Span转换：提升性能关键代码

C# 14增强了对System.Span<T>和System.ReadOnlySpan<T>的支持，引入了更多隐式转换，使这些高性能类型的使用更加自然。

新特性包括：

T[]到Span<T>的隐式转换
Span<T>到ReadOnlySpan<T>的隐式转换
string到ReadOnlySpan<char>的隐式转换

这些转换使得Span类型可以：

作为扩展方法的接收器
与其他转换组合使用
在泛型类型推断场景中提供帮助

Span类型的这些改进对于高性能场景（如文本处理、数值计算等）尤为重要，可以在不牺牲安全性的前提下获得接近原生代码的性能。

4. nameof支持未绑定泛型类型

C# 14扩展了nameof操作符的功能，使其支持未绑定的泛型类型。这使得在反射、日志记录等场景下的代码更加简洁。

// C# 14新特性

string name = nameof(List<>); // 返回"List"

// 之前只能这样做

string name = nameof(List<int>); // 返回"List"

这一改进特别适用于需要处理泛型类型名称的通用框架代码，减少了硬编码字符串的使用，提高了代码的维护性。

5. 带修饰符的简单Lambda参数

C# 14允许在不指定参数类型的情况下，为lambda表达式参数添加修饰符（如ref、in、out等），进一步简化了lambda表达式的书写。

改进前：

TryParse<int> parse2 = (string text, out int result) => Int32.TryParse(text, out result);

改进后：

TryParse<int> parse1 = (text, out result) => Int32.TryParse(text, out result);

注意params修饰符仍然需要显式类型声明。这一特性使lambda表达式更加简洁，特别是在处理包含out参数的方法时。

6. 部分成员增强：构造函数和事件

C# 14扩展了部分成员的支持范围，现在可以将实例构造函数和事件声明为部分成员。

部分构造函数的要点：

必须包含定义声明和实现声明
只有实现声明可以包含构造函数初始值设定项(this()或base())
只有一个分部类型声明可以包含主构造函数语法

部分事件的要点：

必须包含定义声明和实现声明
实现声明必须包含add和remove访问器
定义声明类似于字段事件

这些增强使得代码生成器和手动编写代码的协作更加灵活，特别适合大型项目或框架开发。

7. 用户自定义复合赋值运算符

C# 14引入了用户自定义复合赋值运算符的能力，允许开发者为自己定义的类型重载复合赋值运算符（如+=、-=等）。这一特性通过更自然的语法简化了对自定义类型的操作。

虽然具体的实现细节需要参考功能规范，但这一特性为数值计算库、矩阵运算等场景提供了更优雅的语法支持。

8. 空条件赋值：更简洁的null检查

C# 14扩展了空条件运算符?.的用法，现在可以将其放在赋值操作的左侧，实现空条件赋值。

传统null检查方式：

if (customer is not null)

{

    customer.Order = GetCurrentOrder();

}

使用空条件赋值的简洁方式：

customer?.Order = GetCurrentOrder();

在这个例子中，GetCurrentOrder()方法仅在customer不为null时才会被调用。这一特性同样适用于复合赋值运算符（如+=、-=等），但不支持递增(++)和递减(--)运算符。

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