C# 11 都有哪些新特性？

.NET 首席專案經理凱瑟琳了 C# 11 的一些預覽性新功能，這些功能可以在（interpolated strings）是 C# 6.0 引入的語法，它允許在字串中插入表示式。C# 的內插字串分為非逐字和逐字內插字串（分別是 $"" 和 $@""）兩種。兩者最大的區別是：非逐字內插字串與普通字串一樣，不能在字串文字中包含換行符，必須使用跳脫符（如\r 、\n）。相反，逐字插值字串可以在其文欄位中包含換行符，並且不會跳脫換行符或其他字元。

但是，非逐字插值字串中的「換行符限制」，從字串文字擴散到了文字之外的 插值表示式 ，這導致了很多不必要的限制。比如在 C# 11 之前，下面這段程式碼編譯起來會報錯：

var v = $"Count is\t: { this.Is.A.Really()
                            .That.I.Should(
                                be + able)[
                                    to.Wrap()] }.";

但在 C# 11 預覽版中，它是合法的，可以正常編譯。

關於該新特性的詳細討論可檢視。

C# 11 預覽：列表模式

新的 列表模式 允許將陣列或列表與一系列模式匹配，例如 array is [1, 2, 3] 將匹配長度為 3 的整數陣列，其元素分別為 1、2、3。除了允許匹配列表和陣列，還可以匹配元素，且可以選擇包含零個或多個元素的切片模式。使用切片模式可以丟棄或捕獲零個或多個元素。

列表模式的語法是用方括號括起來的值，切片模式的語法是兩個點 ..。切片模式後面可以跟著另一個列表模式，比如 var 模式來捕獲切片內容。

比如，該模式匹配以下所有內容：[1, 2, .., 10]：

int[] arr1 = { 1, 2, 10 };
int[] arr1 = { 1, 2, 5, 10 };
int[] arr1 = { 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

要探索列表模式，請參考：

public static int CheckSwitch(int[] values)
    => values switch
    {
        [1, 2, .., 10] => 1,
        [1, 2] => 2,
        [1, _] => 3,
        [1, ..] => 4,
        [..] => 50
    };

當它傳遞以下陣列時，結果如下所示：

WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 2, 10 }));          // prints 1
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 2, 7, 3, 3, 10 })); // prints 1
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 2 }));              // prints 2
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 3 }));              // prints 3
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 3, 5 }));           // prints 4
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 2, 5, 6, 7 }));        // prints 50

還可以捕獲切片模式的結果：

public static string CaptureSlice(int[] values)
    => values switch
    {
        [1, .. var middle, _] => $"Middle {String.Join(", ", middle)}",
        [.. var all] => $"All {String.Join(", ", all)}"
    };

列表模式適用於任何可計數和可索引的型別 —— 這意味著它有一個可存取的 Length 或 Count 屬性，以及一個帶 int 或 System.Index 形參的索引器。
切片模式適用於任何可計數和可切片的型別 —— 這意味著它有一個以 Range 為實參的可存取索引器，或者具有兩個 int 形參的可存取 Slice 方法。
目前正在考慮在 IEnumerable 型別上新增對列表模式的支援，關於該列表模式的詳細介紹。

C# 11 預覽：新的引數空值檢查

C# 11 提供了一種簡化的語法，用於驗證方法的引數不是 null ，以及正確丟擲 ArgumentNullException。

以前可以使用樣板程式碼的變體來驗證方法引數是否為空：

public static void M(string s)
{
    if (s is null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(s));
    }
    // Body of the method
}

使用新的引數 null 檢查，可以通過新增 !! 到引數名，自動執行空值檢查：

public static void M(string s!!)
{
    // Body of the method
}

自動生成的空值檢查程式碼將在方法主體的程式碼之前執行。對於構造器，該空值檢查發生在欄位初始化、呼叫 base 建構函式和呼叫 this 建構函式之前。

有關該新的引數空值檢查，可詳細介紹。

如何嘗試預覽特性

若要嘗試 C# 11的預覽特性，請建立一個 C# 專案，並將 LangVersion 設定為 preview，.csproj 檔案設定如下：

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
    <PropertyGroup>
        <OutputType>Exe</OutputType>
        <TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
        <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
        <Nullable>enable</Nullable>
        <LangVersion>preview</LangVersion>
    </PropertyGroup>
</Project>

有關 C# 11 的更多詳細內容，請檢視部落格原文，或通過 GitHub 上的進行討論。