C# 13新特性

转载： C# 13 中的新增功能 | Microsoft Learn

C# 13 包括以下新增功能。可以使用最新的 Visual Studio 2022 版本或 .NET 9 SDK 尝试这些功能：Introduced in Visual Studio 2022 Version 17.12 and newer when using C# 13+

C# 13 中的新增功能 | Microsoft Learn

params 集合
新的 lock 类型和语义。
新的转义序列 - \e。
方法组自然类型改进
对象初始值设定项中的隐式索引器访问
在迭代器和异步方法中启用 ref 局部变量和 unsafe 上下文
启用 ref struct 类型来实现接口。
允许在泛型中将 ref 结构类型作为类型参数的参数。
partial 类型中现在允许使用部分属性和索引器。
重载解析优先级允许库作者指定一种重载优于其他重载。

`params` 集合

params修饰符并不局限于数组类型，现在可以将params用于任何以识别的集合类型，包括System.Span<T>、System.ReadOnlySpan<T>，以及那些实现 System.Collections.Generic.IEnumerable<T> 并具有 Add 方法的类型。

除了具体类型外，还可以使用接口 System.Collections.Generic.IEnumerable<T>、System.Collections.Generic.IReadOnlyCollection<T>、System.Collections.Generic.IReadOnlyList<T>、System.Collections.Generic.ICollection<T>和 System.Collections.Generic.IList<T>。

使用接口类型时，编译器会为所提供的参数合成存储。可以在 params 集合的功能规范中了解更多信息。

public void Concat<T>(params ReadOnlySpan<T> items)
{
    for (int i = 0; i < items.Length; i++)
    {
        Console.Write(items[i]);
        Console.Write(" ");
    }
    Console.WriteLine();
}

新锁定对象

.NET 9 运行时包含一种新的线程同步类型，即 System.Threading.Lock 类型。该类型通过其 API 提供更好的线程同步。 Lock.EnterScope() 方法进入独占范围。从中返回的 ref struct 支持退出独占范围的 Dispose() 模式。

C# lock 语句可识别锁定的目标是否为 Lock 对象。如果是，则使用更新的 API，而不是使用 System.Threading.Monitor 的传统 API。如果将 Lock 对象转换为另一种类型，编译器也会识别，并生成基于 Monitor 的代码。可以在新锁定对象的功能规范中了解详细信息。

通过此功能，您可以通过更改对象 lock的类型来获得新库类型的优势。其他代码无需更改。

新的转义序列

你可以使用 \e 作为 ESCAPE 字符 Unicode U+001B 的字符文本转义序列。以前，你使用的是 \u001b 或 \x1b。不建议使用 \x1b，因为如果 1b 后面的下一个字符是有效的十六进制数字，则那些字符会成为转义序列的一部分。

方法组自然类型

此功能对涉及方法组的重载解析进行了少量优化。 方法组是一个方法，并且所有重载都具有相同的名称。编译器以前的行为是为方法组构造完整的候选方法集。如果需要自然类型，则自然类型是根据整套候选方法确定的。

新行为是在每个作用域内削减候选方法集，移除那些不适用的候选方法。通常，被删除的方法是具有错误参数或不满足约束的泛型方法。只有在没有找到候选方法的情况下，该过程才会继续到下一个外部作用域。此过程更紧密地遵循重载决策的一般算法。如果在给定作用域内找到的所有候选方法都不匹配，则该方法组没有自然类型。

您可以在提案规范中查看更改的详细信息。

隐式索引访问

现在在对象初始化表达式中允许使用隐式“从末尾”索引运算符^。例如，你现在可以在对象初始值设定项中初始化数组，如以下代码所示：

public class TimerRemaining
{
    public int[] buffer { get; set; } = new int[10];
}

var countdown = new TimerRemaining()
{
    buffer =
    {
        [^1] = 0,
        [^2] = 1,
        [^3] = 2,
        [^4] = 3,
        [^5] = 4,
        [^6] = 5,
        [^7] = 6,
        [^8] = 7,
        [^9] = 8,
        [^10] = 9
    }
};

TimerRemaining 类包括一个 buffer 数组，其初始化长度为 10。前面的示例使用“从末尾”索引操作符 (^) 为数组赋值，从而有效地创建了一个从 9 开始倒数到 0 的数组。

在 C# 13 之前的版本中，对象初始化器中不能使用 ^ 运算符。你需要从前面开始为元素编制索引。

迭代器和 `async` 方法中的 `ref`和 `unsafe`

该功能和以下两个功能使 ref struct 类型可以使用新的结构体。除非你编写自己的 ref struct 类型，否则你不会使用这些类型。你更可能会看到间接的好处，因为 System.Span<T> 和 System.ReadOnlySpan<T> 获得了更多的功能。

在 C# 13 之前，迭代器方法（使用 yield return 的方法）和 async 方法不能声明局部 ref 变量，也不能使用 unsafe 上下文。

在 C# 13 中，async 方法可以声明 ref 局部变量或 ref struct 类型的局部变量。但是，无法跨 await 边界访问这些变量。也不能跨越 yield return 边界访问它们。

这种放宽的限制使编译器可以在更多地方安全地使用 ref 本地变量和 ref struct 类型，并可验证其安全性。可以在这些方法中安全地使用 System.ReadOnlySpan<T> 等类型。如果违反了安全规则，编译器会告诉你。

同样，C# 13 允许在迭代器方法中使用 unsafe 上下文。但是，所有 yield return 和 yield break 语句都必须在安全的上下文中。

`allows ref struct`

在 C# 13 之前，ref struct 类型不能声明为泛型或方法的类型参数。现在，泛型类型声明可以添加反约束 allows ref struct。此反约束声明为该类型参数提供的类型参数可以是 ref struct 类型。编译器会对该类型参数的所有实例执行 ref 安全规则。

例如，可以像下面的代码一样声明一个泛型类型：

public class C<T> where T : allows ref struct
{
    // Use T as a ref struct:
    public void M(scoped T p)
    {
        // The parameter p must follow ref safety rules
    }
}

这样，System.Span<T> 和 System.ReadOnlySpan<T> 等类型就可以与泛型算法一起使用（如果适用）。可以在 where 的更新以及有关泛型约束的编程指南文章中了解详细信息。

`ref struct` 接口

在 C# 13 之前，ref struct 类型不允许实现接口。从 C# 13 开始，这些功能可以实现。你可以声明 ref struct 类型实现某个接口。但是，为了确保 ref 安全规则，ref struct 类型无法转换为接口类型。这种转换是装箱转换，可能会违反 ref 安全性。 ref struct 中的显式接口方法声明只能通过类型参数访问，而该类型参数为 allows ref struct。此外，ref struct 类型必须实现接口中声明的所有方法，包括默认实现的方法。

有关 ref struct 类型和新增 allows ref struct 泛型约束的更多信息，请参阅更新。

重载解析优先级

在 C# 13 中，编译器识别 OverloadResolutionPriorityAttribute，以便优先选择一个重载而不是另一个。库作者可以使用该属性确保新的、更好的重载比现有的重载更受青睐。例如，可以添加性能更高的新重载。你不想中断使用库的现有代码，但又希望用户在重新编译时更新到新版本。可以使用重载解析优先级来指示编译器应该优先选择哪个重载。优先考虑优先级最高的超载。

此功能的目的是让库作者在添加新的重载时避免出现歧义。库作者应谨慎使用该属性，以避免混淆。

`field` 关键字

field 上下文关键字在 C# 13 中作为预览特性提供。令牌 field 访问属性访问器中的编译器合成支持字段。它使你可以编写访问器的主体，而无需在类型声明中显式声明备份字段。可以为字段支持的属性的一个或两个访问器声明一个主体。

field 功能作为预览功能发布。我们希望从你的使用经验中学习。如果类型中还包含一个名为 field 的字段，则在读取代码时可能会出现重大更改或混淆。可以使用 @field 或 this.field 来消除 field 关键字和标识符之间的歧义。

重要

field 关键字是 C# 13 中的一项预览功能。必须使用 .NET 9，并在项目文件中将 <LangVersion> 元素设置为 preview，才能使用 field 上下文关键字。

在有名为 field 的字段的类中使用 field 关键字功能时应小心谨慎。新的 field 关键字在属性访问器的范围内隐藏一个名为 field 的字段。可以更改 field 变量的名称，或者使用 @ 令牌将 field 标识引用为 @field。可以通过阅读 field关键字的功能规范来了解详细信息。