C#歷史回顧及C# 4.0新特性一覽
C#歷史回顧
回顧C#發展的歷史，C# 1.0完全是模仿Java，并保留了C/C++的一些特性如struct，新學者很容易上手；C# 2.0加入了泛型，也與Java1.5的泛型如出一轍；C# 3.0加入了一堆語法糖，并在沒有修改CLR的情況下引入了Linq，簡直是神來之筆，雖然很多項目出于各種各樣如性能之類的原因沒有采用，但非常適合小型程序的快速開發，減輕了程序員的工作量，也提高了代碼的可讀性；C# 4.0增加了動態語言的特性，從里面可以看到很多javascript、python這些動態語言的影子。雖然越來越偏離靜態語言的道路，但從另一個角度來說，這些特性也都是為了提高程序員的生產力。至于被接受與否，還是讓時間來說話吧。
PS：這里面還有一點版本號的小插曲——VS2008所對應的.Net Framework是3.5，C#是3.0，CLR是2.0，及其混亂，MS終于下決心在VS2010中把這三個版本號都統一成了4.0，于是CLR3不知所終……
C# 4.0新特性：Dynamically Typed Object
C#4.0加入了dynamic關鍵字，可以申明一個變量的static類型為dynamic（有點繞口）。
在3.0及之前，如果你不知道一個變量的類型，而要去調用它的一個方法，一般會用到反射：
- object calc = GetCalculator();
- Type calcType = calc.GetType();
- object res = calcType.InvokeMember("Add",
- BindingFlags.InvokeMethod, null,
- new object[] { 10, 20 });
- int sum = Convert.ToInt32(res);
有了dynamic，就可以把上面代碼簡化為：
- dynamic calc = GetCalculator();
- int sum = calc.Add(10, 20);
使用dynamic的好處在于，可以不去關心對象是來源于COM, IronPython, HTML DOM或者反射，只要知道有什么方法可以調用就可以了，剩下的工作可以留給runtime。下面是調用IronPython類的例子：
- ScriptRuntime py = Python.CreateRuntime();
- dynamic helloworld = py.UseFile("helloworld.py");
- Console.WriteLine("helloworld.py loaded!");
dynamic也可以用在變量的傳遞中，runtime會自動選擇一個最匹配的overload方法。
這里有一個demo：把一段javascript代碼拷到C#文件中，將var改成dynamic，function改成void，再改一下構造函數的調用方式（new type()改為win.New.type()），去掉javascript中的win.前綴（因為這已經是C#的方法了），就可以直接運行了。
dynamic的實現是基于IDynamicObject接口和DynamicObject抽象類。而動態方法、屬性的調用都被轉為了GetMember、Invoke等方法的調用。
- public abstract class DynamicObject : IDynamicObject
- {
- public virtual object GetMember(GetMemberBinder info);
- public virtual object SetMember(SetMemberBinder info, object value);
- public virtual object DeleteMember(DeleteMemberBinder info); public virtual object UnaryOperation(UnaryOperationBinder info);
- public virtual object BinaryOperation(BinaryOperationBinder info, object arg);
- public virtual object Convert(ConvertBinder info); public virtual object Invoke(InvokeBinder info, object[] args);
- public virtual object InvokeMember(InvokeMemberBinder info, object[] args);
- public virtual object CreateInstance(CreateInstanceBinder info, object[] args); public virtual object GetIndex(GetIndexBinder info, object[] indices);
- public virtual object SetIndex(SetIndexBinder info, object[] indices, object value);
- public virtual object DeleteIndex(DeleteIndexBinder info, object[] indices); public MetaObject IDynamicObject.GetMetaObject();
- }
C# 4.0新特性：Named and optional parameters
這似乎不是什么很難實現或很新穎的特性，只要編譯器的支持就可以（VB很早就支持了）。估計加入的原因是群眾的呼聲太高了。
帶有可選參數方法的聲明：
- public StreamReader OpenTextFile(
- string path,
- Encoding encoding = null,
- bool detectEncoding = true,
- int bufferSize = 1024);
命名參數必須在最后使用：
- OpenTextFile("foo.txt", Encoding.UTF8, bufferSize: 4096);
順序不限：
- OpenTextFile(bufferSize: 4096, path: "foo.txt", detectEncoding: false);
Improved COM Interoperability
在C#中在調用COM對象如office對象時，經常需要寫一堆不必要的參數：
- object fileName = "Test.docx";
- object missing = System.Reflection.Missing.Value;
- doc.SaveAs(ref fileName,
- ref missing, ref missing, ref missing,
- ref missing, ref missing, ref missing,
- ref missing, ref missing, ref missing,
- ref missing, ref missing, ref missing,
- ref missing, ref missing, ref missing);
4.0中就可以直接寫成：
- doc.SaveAs("Test.docx");
C#4.0對COM交互做了下面幾方面的改進：
- Automatic object -> dynamic mapping
- Optional and named parameters
- Indexed properties
- Optional “ref” modifier
- Interop type embedding (“No PIA”)
對第1點和第5點的簡單解釋如下：
在COM調用中，很多輸入輸出類型都是object，這樣就必須知道返回對象的確切類型，強制轉換后才可以調用相應的方法。在4.0中有了dynamic的支持，就可以在導入這些COM接口時將變量定義為dynamic而不是object，省掉了強制類型轉換。
PIA（Primary Interop Assemblies）是根據COM API生成的.Net Assembly，一般體積比較大。在4.0中運行時不需要PIA的存在，編譯器會判斷你的程序具體使用了哪一部分COM API，只把這部分用PIA包裝，直接加入到你自己程序的Assembly里面。
C# 4.0新特性：Co- and Contra-Variance
實在是不知道怎么翻譯這兩個詞。
（感謝Ariex，徐少俠，AlexChen的提示，應翻譯為協變和逆變，http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms173174(VS.80).aspx）
在C#中，下面的類型轉換是非法的：
- IList< string> strings = new List< string>();
- IList< object> objects = strings;
因為你有可能會這樣做，而編譯器的靜態檢查無法查出錯誤：
- objects[0] = 5;
- string s = strings[0];
4.0中在聲明generic的Interface及Delegate時可以加in及out關鍵字，如：
- public interface IEnumerable< out T> : IEnumerable
- {
- IEnumerator< T> GetEnumerator();
- }
- public interface IEnumerator< out T> : IEnumerator
- {
- bool MoveNext();
- T Current { get; }
- }
- public interface IComparer< in T>
- {
- public int Compare(T left, T right);
- }
out關鍵字的意思是說IEnumerable< T>中T只會被用在輸出中，值不會被改變。這樣將IEnumerable< string>轉為IEnumerable< object>類型就是安全的。
in的意思正好相反，是說IComparer< T>中的T只會被用在輸入中，這樣就可以將IComparer< object>安全的轉為IComparer< string>類型。
前者被稱為Co-Variance， 后者就是Contra-Variance。
.Net4.0中使用out/in聲明的Interface：
- System.Collections.Generic.IEnumerable< out T>
- System.Collections.Generic.IEnumerator< out T>
- System.Linq.IQueryable< out T>
- System.Collections.Generic.IComparer< in T>
- System.Collections.Generic.IEqualityComparer< in T>
- System.IComparable< in T>
Delegate：
- System.Func< in T, …, out R>
- System.Action< in T, …>
- System.Predicate< in T>
- System.Comparison< in T>
- System.EventHandler< in T>
C# 4.0新特性：Compiler as a Service
4.0中增加了與編譯器相關的API，這樣就可以將字符串作為代碼動態編譯執行，跟javascript好像。
Video的最后，Anders做了一個很酷的demo，大概只用了二三十行代碼，就實現了在控制臺中直接執行C#語句，定義并調用函數，動態創建windows form，添加button等功能，看起來完全不遜色于Python，Ruby之類語言的控制臺。
沉寂了n年之后，CLR終于要出新版本了，這回Jeffrey Richter大俠沒有借口不出新版的CLR via C#了吧：）
本文來自張國良的專欄《c# 4.0新特性一覽》
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