.NET Magazine國際中文電子雜誌
作 者：許薰尹
審 稿：張智凱
文章編號： N170718502
出刊日期： 2017/7/26

C# 語言每一個新版本都提供許多新語法，讓程式撰寫的動作可以變得更簡潔，本文將介紹C# 7 新增的新語法，並利用一些範例來了解這些語法。

在方法參數列宣告out參數

C# 7新增一個新功能，可以在方法參數列直接宣告out參數，如此可以讓程式碼更容易閱讀，想要使用到out參數時便可以馬上宣告，不需另外撰寫一行變數宣告以接收out參數的值。

我們先看看在C# 6中out參數的宣告與使用，參考以下範例程式碼，叫用Rectangle方法計算出矩型面積，利用參數列上宣告的area out參數，將計算出的面積透過out參數回傳到呼叫端的area變數，你需要先寫一行宣告area的int型變數，再將它傳入Rectangle方法：

C# 7可以讓out參數的語法更簡潔，允許你在參數列（Argument List）傳遞out參數時一併宣告型別，不需要額外撰寫一行宣告變數的程式碼，例如改寫以上範例程式碼如下：

此外當你在參數列使用out關鍵字宣告參數值，它的有效範圍會提升到外部範圍（Scope），因此我們可以在叫用Rectangle()方法的下一行，使用到area變數。不僅如此，C# 7也可以在參數列宣告out參數時利用var關鍵字由編譯器自動推論變數型別，例如以下程式碼：

而在撰寫程式的過程，Visual Studio 2017也會提供提示的功能，顯示參數型別資訊，請參考下圖所示：

圖 1：Visual Studio 2017也會提供提示的功能。

Tuple物件

Tuple是一個簡單的資料結構，可以包含多個資料元素（Data Element），最早.NET Framework 4版就新增了Tuple物件，Tuple物件是一個有序的資料結構，可以儲存異質物件，但此版本提供的功能不太方便使用，要存取Tuple中的項目是透過Item1、Item2、Item3...的屬性語法，因此程式很容易誤判，或者寫錯。Tuple中可以存放多個項目，因此可以將它當做方法的回傳值，這是讓方法回傳多個值的一種解決方案。

例如以下C# 6的範例程式碼，在Rectangle方法建立一個Tuple物件，將矩型的面積與周長計算出來之後，透過Tuple回傳到呼叫端，在Main方法則用Item1與Item2屬性分別取得面積與周長的值：

這個範例的執行結果參考如下：

圖 2：使用Tuple範例執行結果。

對於呼叫端而言，我們需要去記憶Item1代表的是面積，Item2代表的是周長，但當項目多時，就很容易搞錯，若要得到更多關於此版本的物件用法，請參閱本站一文，網址為：「http://blogs.uuu.com.tw/Articles/post/2016/05/04/Tuple簡介.aspx」

而C# 7 則將Tuple物件納入支援，在語法上則改得更為簡潔，以使用輕量型的Tuple資料結構來表達多個資料項目。不過，要使用Tuple之前，需要先在專案之中下載System.ValueTuple套件。

下載與安裝「System.ValueTuple」套件

使用Nuget套件管理員下載與安裝「System.ValueTuple」套件的步驟如下，從Visual Studio 2017開發工具「Solution Explorer」視窗選取專案名稱。再從「Tools」-「NuGet Package Manager」-「Package Manager Console」開啟「Package Manager Console」視窗，然後在提示字元中輸入install-package指令：

Install-Package System.ValueTuple

得到的執行結果如下圖所示：

圖 3：載與安裝「System.ValueTuple」套件。

使用Tuple物件

在C# 7中可以直接使用 ( ) 符號，以逗號區隔成員，將一到多個項目指定給Tuple物件，例如以下範例程式碼，將矩型的面積「800」與周長「120」指定給rectangle變數（它是一個Tuple物件），之後則可以利用Item1、Item2欄位語法將其中的項目讀出：

這個範例的執行結果參考如下：

圖 4：使用Tuple物件。

當然在Tuple的小括號中，可以使用運算式進行一些計算，將運算的結果傳入Tuple物件，參考以下範例程式碼，這個範例的執行結果和上例一樣。

甚至在小括號中也可以呼叫方法將方法回傳值指派給Tuple物件，參考以下範例程式碼，這個範例的執行結果和上例一樣。

設定Tuple項目名稱

使用C# 7建立Tuple物件時，可以為其中的項目指定一個有意義的名稱，這樣的好處是程式將會變得更容易閱讀，此外Visual Studio在開發過程中，也可以提供智慧型提示功能，來輔助程式碼的撰寫。例如以下範例程式碼，定義rectangle Tuple物件時，使用名稱設定它包含兩個欄位（field）：area與perimeter，這樣要讀取它們的值時便可以使用你定義的名稱（如rectangle.area）：

這些名稱只有在編譯階段存在，因此後續若透過反射（Reflection）機制在執行時期載入程式執行時，無法使用到這些名稱。另外在撰寫程式的過程中，Visual Studio將提供智慧型提示功能，避免程式寫錯：

圖 5：Visual Studio提供智慧型提示功能。

還有另一種為Tuple物件內含項目命名的寫法，在指派運算子（=）符號的右方，使用 ( ) 號設定Tuple項目時，直接搭配（:）號為其中的欄位取一個文字名稱，例如以下範例程式碼：

若指派運算子（=）符號的左方與右方都同時取了名稱，此時右方的名稱將會被忽略，而以左邊設定的名稱為準，例如以下範例程式碼：

在方法中使用Tuple物件回傳值

以往在C# 6，方法只能回傳一個值，或要回傳多個值，需要透過回傳陣列、集合或自訂結構（Struct）自訂類別（Class），再或者利用前述的out參數、ref參數來達成。而在C# 7使用Tuple物件則可以很容易的從方法回傳多個值，而不需要再透過陣列、集合，或者自訂的結構（Struct）或自訂類別（Class）類別來回傳多個值。例如以下的範例程式碼，讓Rectangle方法回傳一個Tuple物件，其中包含兩個欄位記錄矩型的面積與周長的值。

若Rectangle方法回傳型別定義為「(int, int)」，呼叫端就必須使用Item1、Item2語法來讀它的值，參考以下範例程式碼：

而以下在建立Tuple物件的 ( ) 號中設定名稱的寫法是無用的，因為設定的名稱會被方法回傳型別的「(int, int)」覆蓋，呼叫端還是得使用Item1、Item2語法來讀它的值：

Deconstructing

有時我們需要將方法回傳的值指定給變數，若方法回傳Tuple物件，你可以利用Deconstructing語法，將Tuple物件中的多個欄位一次指派給多個變數。例如以下範例程式碼，將Rectangle方法回傳的Tuple物件之第一個欄位值指派給area變數；Tuple物件之第二個欄位值指派給perimeter變數：

若自訂類別也想要提供Deconstructing功能，可以在類別中定義一個Deconstruct()方法，此方法利用一到多個out參數將運算後的值回傳。參考以下範例程式碼，Rectangle類別提供Deconstruct()方法將Area與Perimeter屬性的值粹取出來，放到呼叫端Main方法中的變數 area、perimeter：

也可以改寫如下，將建立（new）物件與解構賦值的程式寫在同一行：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int l = 40;
        int w = 20;
        (int area, int perimeter) = new Rectangle(l, w);
        Console.WriteLine($"Area = {area}");
        Console.WriteLine($"Perimeter = {perimeter}");
    }
}
public class Rectangle
{
    public Rectangle(int len, int width)
    {
        this.Area = len * width;
        this.Perimeter = (len + width) * 2;
    }
    public void Deconstruct(out int area, out int perimeter)
    {
        area = this.Area;
        perimeter = this.Perimeter;
    }
    public int Area { get; set; }
    public int Perimeter { get; set; }
}