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6个 C# 中的细节你全部知道吗

建站知识 liam 6个月前 (03-31) 93次浏览 0个评论 扫描二维码

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6个 C# 中的细节你全部知道吗?有一个东西叫做鸭子类型,所谓鸭子类型就是,只要一个东西表现得像鸭子那么就能推出这玩意就是鸭子。C# 里面其实也暗藏了很多类似鸭子类型的东西,但是很多开发者并不知道,因此也就没法好好利用这些东西,那么今天我细数一下这些藏在编译器中的细节。

前言

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有一个东西叫做鸭子类型,所谓鸭子类型就是,只要一个东西表现得像鸭子那么就能推出这玩意就是鸭子。

6个 C# 中的细节你全部知道吗?C# 里面其实也暗藏了很多类似鸭子类型的东西,但是很多开发者并不知道,因此也就没法好好利用这些东西,那么今天我细数一下这些藏在编译器中的细节。

6个 C# 中的细节你全部知道吗
6个 C# 中的细节你全部知道吗

不是只有 Task 和 ValueTask 才能 await – C# 中的细节

在 C# 中编写异步代码的时候,我们经常会选择将异步代码包含在一个 Task 或者 ValueTask 中,这样调用者就能用 await 的方式实现异步调用。

西卡西,并不是只有 Task 和 ValueTask 才能 awaitTask 和 ValueTask 背后明明是由线程池参与调度的,可是为什么 C# 的 async/await 却被说成是 coroutine 呢?

因为你所 await 的东西不一定是 Task/ValueTask,在 C# 中只要你的类中包含 GetAwaiter() 方法和 bool IsCompleted 属性,并且 GetAwaiter() 返回的东西包含一个 GetResult() 方法、一个 bool IsCompleted 属性和实现了 INotifyCompletion,那么这个类的对象就是可以 await 的 。

因此在封装 I/O 操作的时候,我们可以自行实现一个 Awaiter,它基于底层的 epoll/IOCP 实现,这样当 await 的时候就不会创建出任何的线程,也不会出现任何的线程调度,而是直接让出控制权。而 OS 在完成 I/O 调用后通过 CompletionPort (Windows) 等通知用户态完成异步调用,此时恢复上下文继续执行剩余逻辑,这其实就是一个真正的 stackless coroutine

public class MyTask<T> {     public MyAwaiter<T> GetAwaiter()     {         return new MyAwaiter<T>();     } }  public class MyAwaiter<T> : INotifyCompletion {     public bool IsCompleted { get; private set; }     public T GetResult()     {         throw new NotImplementedException();     }     public void OnCompleted(Action continuation)     {         throw new NotImplementedException();     } }  public class Program {     static async Task Main(string[] args)     {         var obj = new MyTask<int>();         await obj;     } }

事实上,.NET Core 中的 I/O 相关的异步 API 也的确是这么做的,I/O 操作过程中是不会有任何线程分配等待结果的,都是 coroutine 操作:I/O 操作开始后直接让出控制权,直到 I/O 操作完毕。而之所以有的时候你发现 await 前后线程变了,那只是因为 Task 本身被调度了。

UWP 开发中所用的 IAsyncAction/IAsyncOperation<T> 则是来自底层的封装,和 Task 没有任何关系但是是可以 await 的,并且如果用 C++/WinRT 开发 UWP 的话,返回这些接口的方法也都是可以 co_await 的。

不是只有 IEnumerable 和 IEnumerator 才能被 foreach – C# 中的细节

经常我们会写如下的代码:

foreach (var i in list) {     // ...... }

然后一问为什么可以 foreach,大多都会回复因为这个 list 实现了 IEnumerable 或者 IEnumerator

但是实际上,如果想要一个对象可被 foreach,只需要提供一个 GetEnumerator() 方法,并且 GetEnumerator() 返回的对象包含一个 bool MoveNext() 方法加一个 Current 属性即可。

class MyEnumerator<T> {     public T Current { get; private set; }     public bool MoveNext()     {         throw new NotImplementedException();     } }      class MyEnumerable<T> {     public MyEnumerator<T> GetEnumerator()     {         throw new NotImplementedException();     } }  class Program {     public static void Main()     {         var x = new MyEnumerable<int>();         foreach (var i in x)         {             // ......         }     } }

不是只有 IAsyncEnumerable 和 IAsyncEnumerator 才能被 await foreach – C# 中的细节

同上,但是这一次要求变了,GetEnumerator() 和 MoveNext() 变为 GetAsyncEnumerator() 和 MoveNextAsync()

其中 MoveNextAsync() 返回的东西应该是一个 Awaitable<bool>,至于这个 Awaitable 到底是什么,它可以是 Task/ValueTask,也可以是其他的或者你自己实现的。

class MyAsyncEnumerator<T> {     public T Current { get; private set; }     public MyTask<bool> MoveNextAsync()     {         throw new NotImplementedException();     } }      class MyAsyncEnumerable<T> {     public MyAsyncEnumerator<T> GetAsyncEnumerator()     {         throw new NotImplementedException();     } }  class Program {     public static async Task Main()     {         var x = new MyAsyncEnumerable<int>();         await foreach (var i in x)         {             // ......         }     } }

ref struct 要怎么实现 IDisposable – C# 中的细节

众所周知 ref struct 因为必须在栈上且不能被装箱,所以不能实现接口,但是如果你的 ref struct 中有一个 void Dispose() 那么就可以用 using 语法实现对象的自动销毁。

ref struct MyDisposable {     public void Dispose() => throw new NotImplementedException(); }  class Program {     public static void Main()     {         using var y = new MyDisposable();         // ......     } }

不是只有 Range 才能使用切片 – C# 中的细节

C# 8 引入了 Ranges,允许切片操作,但是其实并不是必须提供一个接收 Range 类型参数的 indexer 才能使用该特性。

只要你的类可以被计数(拥有 Length 或 Count 属性),并且可以被切片(拥有一个 Slice(int, int) 方法),那么就可以用该特性。

class MyRange {     public int Count { get; private set; }     public object Slice(int x, int y) => throw new NotImplementedException(); }  class Program {     public static void Main()     {         var x = new MyRange();         var y = x[1..];     } }

不是只有 Index 才能使用索引 – C# 中的细节

C# 8 引入了 Indexes 用于索引,例如使用 ^1 索引倒数第一个元素,但是其实并不是必须提供一个接收 Index 类型参数的 indexer 才能使用该特性。

只要你的类可以被计数(拥有 Length 或 Count 属性),并且可以被索引(拥有一个接收 int 参数的索引器),那么就可以用该特性。

class MyIndex {     public int Count { get; private set; }     public object this[int index]     {         get => throw new NotImplementedException();     } }  class Program {     public static void Main()     {         var x = new MyIndex();         var y = x[^1];     } }

给类型实现解构 – C# 中的细节

如何给一个类型实现解构呢?其实只需要写一个名字为 Deconstruct() 的方法,并且参数都是 out 的即可。

class MyDeconstruct {     private int A => 1;     private int B => 2;     public void Deconstruct(out int a, out int b)     {         a = A;         b = B;     } }  class Program {     public static void Main()     {         var x = new MyDeconstruct();         var (o, u) = x;     } }

本文转裁自博客园,标题修改为:6个 C# 中的细节你全部知道吗,原文链接见下方。

作者: hez2010

出处:https://www.cnblogs.com/hez2010/p/12606419.html

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