C# 11 都有哪些新特性？

.NET 首席项目经理凯瑟琳在博客中介绍了 C# 11 的一些预览性新功能，这些功能可以在 Visual Studio 17.1 和 .NET SDK 6.0.200 中体验，下面摘录一部分新特性作介绍：

C# 11 预览：允许在内插字符串的“插值表达式”中换行

（interpolated strings）是 C# 6.0 引入的语法，它**允许在字符串中插入表达式。**C# 的内插字符串分为非逐字和逐字内插字符串（分别是 $"" 和 $@""）两种。两者最大的区别是：非逐字内插字符串与普通字符串一样，不能在字符串文本中包含换行符，必须使用转义符（如\r、\n）。相反，逐字插值字符串可以在其文本段中包含换行符，并且不会转义换行符或其他字符。

但是，非逐字插值字符串中的“换行符限制”，从字符串文本扩散到了文本之外的 插值表达式 ，这导致了很多不必要的限制。比如在 C# 11 之前，下面这段代码编译起来会报错：

var v = $"Count is\t: { this.Is.A.Really()
                            .That.I.Should(
                                be + able)[
                                    to.Wrap()] }.";

但在 C# 11 预览版中，它是合法的，可以正常编译。

关于该新特性的详细讨论可查看 GitHub Issue #4935。

C# 11 预览：列表模式

新的 列表模式 允许将数组或列表与一系列模式匹配，例如 array is [1, 2, 3] 将匹配长度为 3 的整数数组，其元素分别为 1、2、3。除了允许匹配列表和数组，还可以匹配元素，且可以选择包含零个或多个元素的*切片模式。*使用切片模式可以丢弃或捕获零个或多个元素。

列表模式的语法是用方括号括起来的值，切片模式的语法是两个点 **..**。切片模式后面可以跟着另一个列表模式，比如 var 模式来捕获切片内容。

比如，该模式匹配以下所有内容：[1, 2, .., 10]：

int[] arr1 = { 1, 2, 10 };
int[] arr1 = { 1, 2, 5, 10 };
int[] arr1 = { 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

要探索列表模式，请参考：

public static int CheckSwitch(int[] values)
    => values switch
    {
        [1, 2, .., 10] => 1,
        [1, 2] => 2,
        [1, _] => 3,
        [1, ..] => 4,
        [..] => 50
    };

当它传递以下数组时，结果如下所示：

WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 2, 10 }));          // prints 1
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 2, 7, 3, 3, 10 })); // prints 1
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 2 }));              // prints 2
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 3 }));              // prints 3
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 1, 3, 5 }));           // prints 4
WriteLine(CheckSwitch(new[] { 2, 5, 6, 7 }));        // prints 50

还可以捕获切片模式的结果：

public static string CaptureSlice(int[] values)
    => values switch
    {
        [1, .. var middle, _] => $"Middle {String.Join(", ", middle)}",
        [.. var all] => $"All {String.Join(", ", all)}"
    };

• 列表模式适用于任何可计数和可索引的类型 —— 这意味着它有一个可访问的 Length 或 Count 属性，以及一个带 int 或 System.Index 形参的索引器。
• 切片模式适用于任何可计数和可切片的类型 —— 这意味着它有一个以 Range 为实参的可访问索引器，或者具有两个 int 形参的可访问 Slice 方法。
• 目前正在考虑在 IEnumerable 类型上添加对列表模式的支持，点此查看关于该列表模式的详细介绍。

C# 11 预览：新的参数空值检查

C# 11 提供了一种简化的语法，用于验证方法的参数不是 null ，以及正确抛出 ArgumentNullException。

以前可以使用样板代码的变体来验证方法参数是否为空：

public static void M(string s)
{
    if (s is null)
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(s));
    }
    // Body of the method
}

使用新的参数 null 检查，可以通过添加 !! 到参数名，自动执行空值检查：

public static void M(string s!!)
{
    // Body of the method
}

自动生成的空值检查代码将在方法主体的代码之前执行。对于构造器，该空值检查发生在字段初始化、调用 base 构造函数和调用 this 构造函数之前。

有关该新的参数空值检查，可在此查看详细介绍。

如何尝试预览特性

若要尝试 C# 11的预览特性，请创建一个 C# 项目，并将  LangVersion 设置为 preview，.csproj 文件配置如下：

"Microsoft.NET.Sdk">
    
        Exe
        net6.0
        enable
        enable
        preview
    

有关 C# 11 的更多详细内容，请查看博客原文，或通过 GitHub 上的 CSharpLang 存储库进行讨论。