《.NET Core 实战》 [No.201~207] 元组

IT C# .NET Core 《.NET Core 实战》读书笔记 2020-03-20

元组（`Tuple`）类型很早就有了，但在低于 *7.0* 的版本中，只能通过 *Item1*、*Item2* 这样的属性来访问，没有实际的语义。

从 [7.0][1] 开始元组增加了语义上的支持等功能，更加易于使用。实际上这里说的元组已经不是指之前的 `Tuple` 类型了，而是新增的 **值元组** `ValueTuple` 类型。

先说一下旧的元组类型。 `Tuple` 可以通过 `new` 关键字 或者 `Tuple.Create()` 方法 创建，只能通过 `Item*` 属性获取元素值，而且是只读属性，无法修改。

```csharp
var namelessLetters = new Tuple<string, string>("a", "b");
namelessLetters = Tuple.Create("a", "b");
Console.WriteLine($"Item1:{namelessLetters.Item1}, Item2:{namelessLetters.Item2}");
```

*7.0* 及之后的几个小版本中对元组添加了很多特性；

- [7.0][1]

- 增加了语义上的支持（可以对元素命名）
    - 支持解构（*Deconstruct*）
    - 解构时支持弃元（`_`）

- [7.1][2]

- 元素名支持推断

- [7.3][3]

- 支持 `==` 和 `!=` 操作符

新的元组类型 `ValueTuple` 是值类型，不需要分配堆内存，效率优于 `Tuple` 。 此外，`ValueTuple` 的元素初始化以后是可以修改的。

`ValueTuple` 也可以和 `Tuple` 类似使用 *new* 关键字 或 `ValueTuple.Create()` 方法 初始化。不过推荐使用 C# 新语法来初始化，语法上更简洁易懂。

```csharp
var namelessLetters = ("a", "b");
namelessLetters.Item1 = "A";
Console.WriteLine($"Item1:{namelessLetters.Item1}, Item2:{namelessLetters.Item2}"); // Item1:A, Item2:b
```

`ValueTuple` 支持对元素命名，可以通过如下三种方式声明。

```csharp
(string Alpha, string Beta) namedLetters = ("a", "b");
```

```csharp
var namedLetters = (Alpha: "a", Beta: "b");
```

这第三种是通过 *7.1* 中新增的推断功能来实现的，需要将项目的语言版本指定为 *7.1* 或以上。

```csharp
var Alpha = "a";
var Beta = "b";
var namedLetters = ( Alpha, Beta );
```

可以通过指定的元素名获取或修改元素值，同时也仍旧支持使用 `Item*` 的方式获取或修改元素值。

```csharp
namedLetters.Alpha = "A";
Console.WriteLine($"Alpha:{namedLetters.Alpha}, Beta:{namedLetters.Beta}"); // Alpha:A, Beta:b
Console.WriteLine($"Item1:{namedLetters.Item1}, Item2:{namedLetters.Item2}"); // Item1:A, Item2:b
```

验证下上面定义的 *namedLetters* 变量的类型。

```csharp
Console.WriteLine($"The type of namedLeeters:{namedLetters.GetType()}");
// The type of namedLeeters:System.ValueTuple`2[System.String,System.String]
```

`ValueTuple` 支持解构。解构之后，元组中的字段可以作为普通变量来使用。

```csharp
(string alpha, string beta) = ("a", "b");
Console.WriteLine($"alpha:{alpha}, beta:{beta}"); // alpha:a, beta:b
```

解构更常用于的是解构方法返回值中的元组。

```csharp
(string Alpha, string Beta) GetLetters()
{
    return ("a", "b");
}
```

```csharp
(string alpha, string beta) = GetLetters();
Console.WriteLine($"alpha:{alpha}, beta:{beta}"); // alpha:a, beta:b
```

当然也可以直接将方法的返回值赋给一个元组变量。

```csharp
var letters = GetLetters();
Console.WriteLine($"letters.Alpha:{letters.Alpha}, letters.Beta:{letters.Beta}"); // letters.Alpha:a, letters.Beta:b
```

另外，自定义类型也可以支持解构，只需要实现 *Deconstruct* 方法。示例如下：

```csharp
public class Point
{
    public Point(double x, double y)
        => (X, Y) = (x, y);

public double X { get; }
    public double Y { get; }

public void Deconstruct(out double x, out double y) =>
        (x, y) = (X, Y);
}
```

[1]: https://www.liujiajia.me/2017/4/14/dotnet-csharp-whats-new-in-7-0 (C# 7.0 中的新增功能)
[2]: https://www.liujiajia.me/2019/11/4/dotnet-csharp-whats-new-in-7-1 (C# 7.1 中的新增功能)
[3]: https://www.liujiajia.me/2019/11/7/dotnet-csharp-whats-new-in-7-3 (C# 7.3 中的新增功能)

Posted by 佳佳 on 2020-03-20 邮件回复

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