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C#9.0新特性詳解系列之四:頂級程式語句(Top-Level Programs)

2020-12-07 02:43:27 itread01

## 1 背景與動機 通常,如果只想用C#在控制檯上列印一行“Hello World!”,這可不是Console.WriteLine("Hello World!");一條語句就可以搞定的,還涉及到其他必要基礎程式碼(如定義類和入口函式Main),例如下面: ```C# using System; class Program { static void Main() { Console.WriteLine("Hello World!"); } } ``` 就列印一句“Hello World!”,就這麼多程式碼。這個不僅對於初學者來說麻煩,而且使得程式碼凌亂,並且增加了縮排層級。為了解決這些問題,就提出了頂級程式碼語句這個新特性。 ## 2 頂級語句 ### 2.1 介紹 在C#9.0中,將Class的定義和主函式Main的宣告省略掉,只寫出你的核心業務程式碼,就成了頂級語句。上面這段程式碼,我們可以用頂級語句寫為: ```C# using System; Console.WriteLine("Hello World!"); ``` 這樣,程式碼簡潔清晰了很多,易於初學者理解。是不是有點寫Python的感覺?當然,任何語句都是允許的。如果你想返回值,你可以那樣做;你想用await,也可以那樣做;如果你想訪問命令列引數,args也是可用的;你想使用本地函式,也是可以的。 雖然可以使用任何程式碼,但是有一些規則要求必須遵守: * 頂級語句必須放在using語句程式碼後面 * 頂級語句必須用在任何型別或者名稱空間宣告的前面 * 頂級語句只能寫在一個原始碼檔案裡,像如今只能寫一個main方法一樣。 * 頂級語句中定義的本地函式和變數,在頂級程式碼段外部的任何地方呼叫他們都會產生錯誤。 下面這段程式碼就是一個比較好的示例: ```C# using static System.Console; using System.Threading.Tasks; WriteLine("Hello,"); Print(args[0]); await Task.Delay(1000); return 0; void Print(string arg) { WriteLine(arg); } ``` ### 2.2 原理 我們知道,C#作為面向物件的程式語言,一切型別都是面向物件的,要有型別和成員定義。頂級語句表面看著好像違反了這一規則,實際上沒有。這是因為,頂級語句最終還是在編譯的時候,被作為全域性命空間中Program類的Main方法體中一段程式碼一起自動生成。如下所示: ```C# static class Program { static async Task Main(string[] args) { // 頂級語句 } } ``` 需要注意的是,這裡的類名Program和方法名Main只是用來舉例,其實在編譯器生成的不是這個名字。我們可以通過檢視IL程式碼確認這一點: ![IL截圖](https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/LibgAhqUgqnrqd5CAxKdd4l0KEuEF3IAO6szLnWcJ9XhegEicB3jHt934G5dsRs5GXo9RqNOtHq2LsS8RaetloNw/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1) 根據在頂級語句中是否有非同步操作和返回值的情況,生成的入口函式簽名也是不同的。具體如下面表格所示: ||存在返回值|不存在返回值| |---|---|---| |存在非同步|async static Task\ Main(string[] args)|async static Task Main(string[] args)| |不存在非同步|static int Main(string[] args)|static void Main(string[] args)| 例如上面程式碼,生成的入口函式\ $就如下程式碼所示: ```C# static class Program { async static Task Main(string[] args) { WriteLine("Hello"); Print(args[0]); await Task.Delay(1000); return 0; void Print(string arg) { WriteLine(arg); } } } ``` ## 3 結束語 使用頂級語句能簡化我們的編碼工作,使程式碼看起來簡潔清晰,對初學者也很友好,本質上也未改變C#的語言的原有的語法結構,任何語句都可以使用,沒有產生額外的限制,從這些方面來說,是一個值得肯定的變化。 [1]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNjcyNTU2Ng==&mid=2247483802&idx=1&sn=e1d3b933223df6de0f9f3d7e1200a93f&chksm=9b084b4bac7fc25da689cf11baf6e073316c49be817289d82aeb3566b6f724b3e2cbf5a44dd0&cur_album_id=1612459507345899521&scene=189#rd ####如對您有價值,請推薦,您的鼓勵是我繼續的動力,在此萬分感謝。關注本人公眾號“碼客風雲”,享第一時間閱讀最新文章。

 

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