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C#

多功能 .NET 语言 - Web、桌面、Unity 游戏和云应用，async/await 和 LINQ 加持

TL;DR

一句话：C# 是做对了的 Java——有 LINQ、async/await，更少仪式感。

核心优势：

  • 多功能（Web、桌面、游戏、移动、云）
  • 一流的异步编程支持 async/await
  • LINQ 优雅地处理数据
  • 通过 .NET Core 跨平台

Philosophy

C# 平衡了强大与高效：

  • 强类型但简洁 - 类型推断、var、模式匹配减少样板代码
  • 多范式 - 默认 OOP，需要时可函数式
  • 快速演进 - 每年都有重大特性（record、模式匹配、主构造函数）
  • 企业级 - 为大型代码库设计，工具链完善

C# 从”带属性的 Java”起步，演变成功能最丰富的语言之一。

Quick Start

安装

# macOS
brew install dotnet

# Linux (Ubuntu)
sudo apt install dotnet-sdk-10.0

# Windows - 从 dotnet.microsoft.com 下载

验证（最新版：.NET 10 / C# 14）

dotnet --version  # 10.0.100

第一个程序

dotnet new console -n Hello
cd Hello
dotnet run

或创建 Program.cs：

Console.WriteLine("Hello, World!");
dotnet run

Language Essentials

变量与类型

// 类型推断
var name = "Alice";    // string
var age = 25;          // int
var price = 19.99m;    // decimal

// 显式类型
string? nullable = null;
int[] numbers = [1, 2, 3];

// 集合
var list = new List<int> { 1, 2, 3 };
var dict = new Dictionary<string, int> { ["a"] = 1 };

控制流

// if-else
if (age >= 18)
    Console.WriteLine("成年人");
else
    Console.WriteLine("未成年");

// Switch 表达式（C# 8+）
var status = age switch
{
    < 13 => "儿童",
    < 20 => "青少年",
    _ => "成年人"
};

// 模式匹配
if (obj is string s && s.Length > 0)
{
    Console.WriteLine(s);
}

// foreach
foreach (var item in list)
{
    Console.WriteLine(item);
}

函数（方法）

// 基本方法
string Greet(string name) => $"Hello, {name}!";

// 默认参数
void Log(string msg, string level = "INFO")
{
    Console.WriteLine($"[{level}] {msg}");
}

// 命名参数
Log(level: "ERROR", msg: "失败");

// 局部函数
int Outer(int x)
{
    return Inner(x * 2);
    int Inner(int y) => y + 1;
}

异步编程

// 异步方法
async Task<string> FetchDataAsync(string url)
{
    var client = new HttpClient();
    return await client.GetStringAsync(url);
}

// 使用
var data = await FetchDataAsync("https://api.example.com");

// 并行异步
var tasks = urls.Select(FetchDataAsync);
var results = await Task.WhenAll(tasks);

LINQ

var numbers = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };

// 查询语法
var evens = from n in numbers
            where n % 2 == 0
            select n;

// 方法语法（更常用）
var doubled = numbers
    .Where(n => n > 2)
    .Select(n => n * 2)
    .ToList();

// 适用于任何数据：数组、列表、数据库、XML...

Record 与类

// Record（不可变数据，C# 9+）
public record User(string Name, int Age);

var user = new User("Alice", 25);
var older = user with { Age = 26 };

// 主构造函数的类（C# 12+）
public class Service(ILogger logger)
{
    public void Log(string msg) => logger.Log(msg);
}

Gotchas

可空引用类型

// .NET 6+ 默认启用
string? nullable = null;     // OK
string nonNull = null;       // 警告 CS8600

// 空值容忍运算符（当你确定不为空时）
string value = GetPossiblyNull()!;

值类型 vs 引用类型

int a = 5;
int b = a;  // b 是副本

int[] arr1 = [1, 2, 3];
int[] arr2 = arr1;  // 同一个引用！
arr2[0] = 99;       // arr1[0] 也变成 99

async void 很危险

// 错误 - 不能 await，异常会丢失
async void BadMethod() { }

// 正确 - 用 Task
async Task GoodMethod() { }

// 唯一例外：事件处理器
button.Click += async (s, e) => { };

LINQ 是惰性的

var query = list.Where(x => x > 5);  // 还没执行

// 强制执行
var result = query.ToList();
var first = query.First();
foreach (var x in query) { }

When to Choose

适合：

  • 企业级应用（.NET 生态）
  • 游戏开发（Unity）
  • Windows 应用（WPF、WinForms）
  • 跨平台移动（MAUI、Xamarin）

不适合：

  • 系统编程（用 Rust、C++）
  • 快速脚本（用 Python）
  • 不熟悉 .NET 的纯 Linux 团队

对比：

方面C#JavaTypeScript
异步优秀良好优秀
生态大巨大大
学习难度中等中等简单
平台.NETJVMNode/浏览器

Next Steps

Ecosystem

项目类型

dotnet new console    # 控制台应用
dotnet new webapi     # REST API
dotnet new blazor     # Web UI
dotnet new maui       # 跨平台移动/桌面

主流库

  • Web：ASP.NET Core、Blazor
  • ORM：Entity Framework Core、Dapper
  • 测试：xUnit、NUnit、Moq
  • 日志：Serilog、NLog