本文參考Roslyn項目中的Issue:#259.
1. C# 7.0 新特性1: 基於Tuple的“多”返回值方法
簡而言之,【本地方法】就是在方法體內部定義一個方法。
其實咋眼一看,這個新特新並沒有什麼新意,因為目前大量C#的項目中,都可以使用delegate或基於delegate變形的各種方案(lambda, Fun<*>, Action, Action<*> ...)。
但是請仔細推敲一下,方法體內部delegate,是否真的那麼完美無缺……
目前的C#
我們看一下,通常方法內部設置子邏輯單元的做法。
1 public void Bar() 2 { 3 var arr= new int[] { 5,8 ,10, 20 }; 4 Func<int, string> handler = i => $"當前值是:{i}。"; 5 foreach (var i in arr) 6 { 7 Console.WriteLine(handler(i)); 8 } 9 }
看起來有什麼問題嗎?當然,很多。
1. 首先,handler是無法進行遞歸調用的,看下面的代碼。
1 public int Bar(int n) 2 { 3 if (n < 0) throw new ArgumentException(); 4 Func<int, int> handler = n => { 5 if (n == 0) return 1; 6 return n * handler(n - 1); 7 }; 8 return handler(n); 9 }
這時handler(n-1) 的調用會報錯(Use of unassigned local variable 'handler'),原因是handler還未被賦值。通常,這種問題我們會嘗試用一種非常難看的做法變通解決:
1 Func<int, int> handler = null; 2 handler = n =>{ 3 if (n == 0) return 1; 4 return n * handler(n - 1); 5 };
咳咳咳,不多說了,心裡一萬只羊駝狂奔而過。
2. 其次,Lambda表達式的使用,非常有局限,它不允許在參數中添加行為修飾 out, ref, params, 以及可選參數,均不能在Lambda表達式的參數表中出現。參數無法使用泛型。
3. 分配了一個委托對象來指向函數,為了能夠在Lambda表達式中訪問本地變量,會為其分配一個新的對象,間接的增加了GC的壓力。
說到這裡,可能有的童鞋會自然的想到更原始的解決方案,在外部聲明一個私有函數,就不會存在以上一系列的問題。
1 class Foo 2 { 3 public void Bar(int[] arr) 4 { 5 foreach(var i in arr) 6 { 7 Console.WriteLine(Handler(i)); 8 } 9 } 10 11 private string Handler(int i) => $"當前值是:{i}"; 12 }
這的確是一種簡單粗暴的解決方案,但是依然存在一些小問題,一個僅在Bar方法中有引用的方法,邏輯上也沒必要暴露給this的其他成員。這種做法其實是結構上的一種不合理。
本地方法(Local Function)
在C#7.0中,允許代碼直接在一個方法體(方法,構造,屬性的Getter和Setter)裡聲明並調用子方法。
廢話不說,上代碼:
1 public void Bar(int[] arr) 2 { 3 var length = arr.Length; 4 string Length() { 5 return $"length is {length}"; 6 } 7 //或: 8 //string Length() => $"length is {length}"; 9 Length(); 10 }
上面例子中的Length(),在編譯後會轉化成當前類的私有成員方法(IL: this.<Bar>g__Length(): string()),但由於在C#語言層面做出了限制,只被允許在Bar方法中訪問。
由於對this而言,是以類似匿名方法的形態存在,所以,在當前類中仍然可以定義同名且同樣聲明的成員方法,從所在的方法體中調用,會執行本地方法。
Okay,話說回來,由於它的本質是成員方法,所以它可以避免 [委托 / Lambda表達式] 的種種限制,可以異步,可用泛型,可用out, ref, param, 可以yield, 特性參數, 等等。。
來個例子:
1 class Foo 2 { 3 public IEnumerable<T> Bar<T>(params T[] items) 4 { 5 if (items == null) throw new ArgumentException(nameof(items)); 6 7 IEnumerable<T2> Enumerate<T2> ([CallerMemberName] T2[] array) //使用泛型及特性參數 8 { 9 //本地方法邏輯 10 foreach (var item in array) 11 { 12 yield return item; //使用迭代器 13 } 14 } 15 16 return Enumerate<T>(items); //調用本地方法 17 //return this.Enumerate<T>(items); //調用成員方法 18 } 19 20 IEnumerable<T2> Enumerate<T2>([CallerMemberName] T2[] array) 21 { 22 //成員方法邏輯 23 } 24 }
總結
這個feature可以看出,C#在朝著函數式語言謹慎的調整。回想起很多人在首次接觸代碼的懵懂期,經常犯一種比較低級的錯誤,傻傻的嘗試在Main方法中寫函數聲明,現在看來,那才是人最直接的思維邏輯。
目前(2016年6月)C#7.0還未正式發布,大家如果想體驗部分特性,可以去下載VS15預覽版,最終發布的語法可能和本文中提及的有說不同,最新動態請大家關注Roslyn項目。