C# 12 预览版的新功能

作者：Kathleen Dollard

排版：Alan Wang

Visual Studio 17.7 Preview 3 和 .NET 8 Preview 6 的发布推进了 C# 12的发展。此预览版包含的功能为将来的性能增强奠定了基础。现在，您能够在库中更方便的使用内联函数。此预览版首次推出了一项实验性功能：拦截器。该功能允许生成器重新路由代码，例如提供特定于上下文的优化。最后，nameof 功能得到增强，您可以在更多的地方使用它。

安装最新的 Visual Studio 预览版或最新版本的 .NET SDK 来使用 C# 12 。将项目的语言版本设置为 preview，就可查看 C# 12 的功能：

csharp 复制代码

<PropertyGroup>
   <LangVersion>preview</LangVersion>
</PropertyGroup>

由于这是实验性的功能，所以拦截器需要在项目文件中添加一个附加标志。

`nameof` 访问实例成员

nameof 关键字现在可用于成员名称，如初始化器、静态成员以及属性：

csharp 复制代码

internal class NameOf
{
    public string S { get; } = "";
    public static int StaticField;
    public string NameOfLength { get; } = nameof(S.Length);
    public static void NameOfExamples()
    {
        Console.WriteLine(nameof(S.Length));
        Console.WriteLine(nameof(StaticField.MinValue));
    }
    [Description($"String {nameof(S.Length)}")]
    public int StringLength(string s)
    { return s.Length; }
}

您可以在 C# 12 的新增功能中了解更多信息。

内联数组

InlineArrayAttribute 是在以前的 .NET 8 预览版中引入到运行时的。这是一项高级功能，主要由编译器、.NET 库和其他一些库使用。该属性标识了一种可被视为连续基元序列的类型，以实现高效、类型安全、越界安全的可索引/可切分内联数据。 .NET 库使用内联数组提高应用程序和工具的性能。

编译器创建不同的 IL 来访问内联数组。这会导致一些限制，例如不支持列表模式。在大多数情况下，您可以像访问其他数组一样访问内联数组。不同的 IL 可以在不更改代码的情况下提高性能：

csharp 复制代码

private static void InlineArrayAccess(Buffer10<int> inlineArray)
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        inlineArray[i] = i * i;
    }
    foreach (int i in inlineArray)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

对于内联数组，大多数人倾向于使用，而不是创建。但是，了解事物的运作方式大有裨益。内联数组速度很快，因为它们依赖于指定长度的精确布局。内联数组是一种具有单个字段的类型，并用指定数组长度的 InlineArrayAttribute 进行标记。在上一个示例中使用的类型中，由于属性参数，运行时会在 Buffer10<T> 中为10个元素创建存储空间：

csharp 复制代码

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(10)]
public struct Buffer10<T>
{
    private T _element0;
}

您可以在 C# 12的新增功能中了解更多信息。

拦截器

此预览版引入了一项名为拦截器的实验性功能。它适用于一些高级场景，特别是允许更好的提前编译（AOT）。作为 .NET 8 的实验部分，在未来版本中它可能会被更改或删除。因此，先不要在生产中使用这项功能。

拦截器允许将特定方法调用重新路由到不同的代码。属性指定实际的源代码位置，因此拦截器通常仅适用于源生成器。您可以阅读拦截器提案以了解有关拦截器如何工作的更多信息。

由于拦截器是一项实验性功能，因此您需要在项目文件中显式启用它们：

csharp 复制代码

<PropertyGroup>
   <Features>InterceptorsPreview</Features>
</PropertyGroup>

拦截器可以实现绝佳的代码模式。以下是一些例子：

可以拦截编译时已知的调用，例如具有常量模式的 Regex.IsMatch(@"a+b+")，并使用静态生成的代码进行优化，以便更好地适用于提前编译（AOT）环境。
可以拦截诸如 app.MapGet("/products", handler: (int? page, int? pageLength, MyDb db) => { ... }) 之类的 ASP.NET Minimal API 调用来注册一个静态生成的 thunk，该 thunk 会直接调用用户的处理程序，从而跳过分配和间接。
在矢量化中，foreach 循环包含对用户方法的调用，编译器可以重写代码以在运行时检查和使用相关的内部函数，但如果这些内部函数不可用，则返回到原始代码。
依赖注入的静态依赖图解析，其中 provider.Register<MyService>() 可以被拦截。
可以拦截对查询提供程序的调用，以在编译时提供对另一种语言（例如 SQL）的翻译，而不是评估表达式树以在运行时进行翻译。
序列化器可以根据具体的调用类型（如 Serialize<MyType>()）生成特定于类型的（反）序列化，所有这些都在编译时进行。

虽然大多数程序员不会直接使用拦截器，但我们仍希望它能够在开发中发挥重要作用，使您的应用程序更快运行并更易部署。拦截器预计在 C# 12/.NET 8 版本中仍保持实验阶段，并可能包含在 C# 的后续版本中。

总结

您可以在 Microsoft Learn 的 C# 12 新增功能页面上找到有关迄今为止引入的所有功能的更多信息，并在 Roslyn 功能状态页面上跟踪 C# 12 功能的演变。

您可以通过下载最新的 Visual Studio 预览版或最新版本的 .NET SDK 并在您的项目文件中将 LangVersion 设置 preview 来查看最新的 C# 12 功能。

请让我们知道您的想法！

C# 12 预览版的新功能

nameof 访问实例成员

内联数组

拦截器

总结

`nameof` 访问实例成员