你所不知道的 C# 中的细节

概述前言 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， 前言

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。

不是只有 Task 和 ValueTask 才能 await

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 await。Task 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 *** 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 *** 作过程中是不会有任何线程分配等待结果的，都是 coroutine *** 作：I/O *** 作开始后直接让出控制权，直到 I/O *** 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

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

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

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# 8 引入了 Ranges，允许切片 *** 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# 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

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;    }}

不是只有实现了 IEnumerable 才能用 liNQ

liNQ 是 C# 中常用的一种集成查询语言，允许你这样写代码：

from c in List where c.ID > 5 select c;

但是上述代码中的 List 的类型不一定非得实现 IEnumerable，事实上，只要有对应名字的扩展方法就可以了，比如有了叫做 Select 的方法就能用 select，有了叫做 Where 的方法就能用 where。

class Just<T> : Maybe<T>{    private Readonly T value;    public Just(T value) { this.value = value; }    public overrIDe Maybe<U> Select<U>(Func<T,Maybe<U>> f) => f(value);    public overrIDe string ToString() => $"Just {value}";}class nothing<T> : Maybe<T>{    public overrIDe Maybe<U> Select<U>(Func<T,Maybe<U>> _) => new nothing<U>();    public overrIDe string ToString() => "nothing";}abstract class Maybe<T>{    public abstract Maybe<U> Select<U>(Func<T,Maybe<U>> f);    public Maybe<V> SelectMany<U,V>(Func<T,Maybe<U>> k,Func<T,U,V> s)        => Select(x => k(x).Select(y => new Just<V>(s(x,y))));    public Maybe<U> Where(Func<Maybe<T>,bool> f) => f(this) ? this : new nothing<T>();}class Program{    public static voID Main()    {        var x = new Just<int>(3);        var y = new Just<int>(7);        var z = new nothing<int>();        var u = from x0 in x from y0 in y select x0 + y0;        var v = from x0 in x from z0 in z select x0 + z0;        var just = from c in x where true select c;        var nothing = from c in x where false select c;    }}

总结

以上是内存溢出为你收集整理的你所不知道的 C# 中的细节全部内容，希望文章能够帮你解决你所不知道的 C# 中的细节所遇到的程序开发问题。

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