C# 7.1 - новое в привычном

Весной этого года был выпущен релиз языка C# версии 7.0. В нем было много достаточно интереснных нововведений. За прошедшее время был собран определенный фидбек, и вот в августе появился на свет C# 7.1. В этом релизе есть как и новые конструкции языка, так и доработки предыдущей версии. В этом посте мы разберемся с новыми фичами и, там где нужно, обратимся к тому, что добавили в C# этой весной.

Асинхронный вызов метода Main (Async Main)

Проблема: У вас есть приложение, и его код должен запускаться асинхронно. Как правило это небольшие тестовые приложения.

Решение в предыдущих версиях языка: Необходимо создать метод, помеченный ключевым словом async, и вызвать его из метода Main.

Решение в C# 7.1: В новой версии языка ключевое слово async можно приписывать к методу Main. При этом возвращающее значение должно быть либо Task либо Task<int>.

Пример:

public static async Task Main(string[] args)
{
    try
    {
        var client = new System.Net.Http.HttpClient();
        var response = await client.GetAsync("https://www.google.com");
        Console.WriteLine(response.StatusCode);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"Ошибка: {ex}");
    }
}

Типизированные по умолчанию литералы (Target-typed default literals)

Проблема: Исользование значений по умолчанию для конкретных типов. Такая проблема появляется регулярно, например, при использовании Generic. Также часто возникает желание вернуть дефолтное значение из метода или проинициализировать переменную значением по умолчанию.

Решение в предыдущих версиях языка: Использование ключевого слово default(T). Оно возвращает значение по умолчанию для типа T.

Решение в C# 7.1: Теперь у программистов C# есть более элегантное решение этой проблемы. В языке появился синтаксический сахар для default(T) в виде ключевого слово default, которое автоматически определяет тип значения по умолчанию. Оно поддерживается при инициализации локальных переменных, в возвращаемых значениях, в тернарных операторах, в инициализаторах массивов и объектов, с оператором is, с generics, а также как опциональный параметр. Все возможные способы использования представлены в примере.

Пример: Примеры надуманные, но демонстрируют все возможности новой фичи.

public Student Create(string firstName, string lastName, long id = default)
{
    DateTime birthDate = default;
    if (id is default)
        id = GenerateId();
    if (StudentExists(id))
        return default;
    return new Student
    {
        Id = id,
        FirstName = firstName,
        LastName = lastName,
        BirthDate = birthDate,
        AvgScore = default
    };
}

public class PriceContainer<T>
{
    // ...
    public void AddTestValue()
    {
        T product = default;
        int price = IsSaleTime() ? default : 100;
        container.Add(product, price);
    }
}

Предположительные имена кортежей (Tuple name inference)

Проблема: Возвращение нескольких значений из метода.

Решение в предыдущих версиях языка: Есть несколько путей для решения этой распространенной проблемы:

1. Ключевое слово out. Думаю, все согласны, что это не самый удобный способ.
2. Класс Tuple<…> как возвращаемое значение. Требует подробного описания и выделения памяти для объекта кортежа.
3. Кастомные классы разработчика. Нужно писать много лишнего кода, когда хочется просто вернуть группу значений.
4. Анонимные типы. Большие накладные расходы по производительности и отстутствие статической проверки типов.

Решение в C# 7.1: В версии языка 7.0 был введен новый способ для множественного возвращения данных из метода. Это новый вид кортежей - типы (tuple types) и литералы (tuple literals).

(type1, type2, ... , typeN) Method() // tuple type
{
    // ...
    return (var1, var2, ..., varM); // tuple literal
}

var result = Method(); 
Console.WriteLine($"{result.Item1} {result.Item3}");

В коде использующем кортежи можно обращаться к конкретным значениям по именам:

(type1, type2, ... , typeN) Method() // tuple type
{
    // ...
    return (name1: var1, name2: var2, ..., nameM: varM); // tuple literal
}

var result = Method(); 
Console.WriteLine($"{result.name1} {result.name3}");

В последнем релизе была добавлена возможность в некоторых случаях не прописывать имена в кортежах, но тем не менее иметь к ним доступ в коде не через зарезервированные имена ItemN. Предположительные имена срабатывают для локальных переменных, свойств объектов и условных членов (x?.y).

Преимущество таких кортежей перед тем же классом System.Tuple<…> в том, что они являются типами значений и не требуют выделения памяти в куче. Кроме того, два кортежа-литерала эквивалентны, если эквивалентны все их значения, то есть их можно использовать, например, в качестве ключей для словаря.

Пример:

DateTime today = DateTime.Today;
books.Select(book => (book.Name, book.Exists, book.Publishers?.Count, today))
     .Where(info => info.Exists && info.Count > 0 || info.today.DayOfWeek == DayOfWeek.Sunday);

Сопоставление шаблонов для Generic (Generic Pattern mathing)

Проблема: Безопасное приведение типов.

Решение в предыдущих версиях языка: Использование is в условии и последующее приведение типа. Другой вариант: использование ключего слова as. Проблема в том, что оно не различает несоответствие типов и сравнение с null и кроме того не работает с Non-Nullable типами.

Решение в C# 7.1: В C# 7.0 добавили новое понятие pattern matching, пришедшее из функциональных языков. Оно имеет три выражения: const patterns, type patterns и var patterns. В const patterns производится сопоставление с конкретными значениями (включая null, что очень удобно), в type patterns - с типами, а var pattern сопоставится со всем, в том числе и null. Удобство шаблонов типов в том, что при сопоставление происходит автоматический cast и новую переменную можно использовать в последующем коде. Проблема C# 7.0 состояла в недостаточной поддержке generics для этой фичи (сопоставление производилось только при наличие явных ограничений типа - where T : ConcreteType). После крайнего релиза pattern matching производится с любыми открытыми типами.

Пример: Pattern matching на данный момент поддерживается для двух конструкций языка - is и switch-case.

public int GetNumber(object input)
{
    if(input is null)
        return -1;
    if(input is 5)
        return 5;
    if(input is "Seven")
        return 7;
    if(input is int number)
        return number;
    if(input is string text)
        return text.Length;
    if(input is var another)
        return 0;
    throw new ArgumentException("wrong input");
}

public int GetNumber<T>(T input)
{
    switch (input)
    {
        case int number:
            return number;
        case string text:
            return text.Length;
        default:
            return 0;
    }
}

Заключение

Релиз языка C# 7.1 не принес кардинально новых изменений, что и подразумевает под собой минорное изменение версии. Однако, появившиеся нововведения могут еще немного облегчить жизнь разработчикам. Наслаждайтесь программированием!