[譯]C# 7系列，Part 1: Value Tuples 值元組-有解無憂

Mark Zhou寫了很不錯的一系列介紹C# 7的文章，雖然是2年多年前發布的，不過對于不熟悉C# 7特性的同學來說，仍然有很高的閱讀價值，

原文：https://blogs.msdn.microsoft.com/mazhou/2017/05/26/c-7-series-part-1-value-tuples/

譯文：

從今天開始，我將開始一個新的C# 7系列文章，介紹C# 7+的新語言特性，請注意，我說的不是C# 7.0，我說的是C# 7+，因為將會有一些小的版本(比如7.1、7.2)逐步引入新的特性(感謝Roslyn!)，比如async Main和default literals，

Tuples

類System.Tuple提供了一種型別來表示類似屬性包的鍵值對，當你想用一種資料結構來保存一個帶有屬性(元素)的物件，但又不想創建一個單獨的型別的時候，你可以使用它，下面的代碼展示了如何用它作為一個方法的回傳值，這個回傳值包含了學生姓名和年齡，

public Tuple<string, int> GetStudentInfo(string id)
{     
    // Search by ID and find the student.
    return new Tuple<string, int>("Annie", 25);
}

可以看到，我回傳了一個Tuple<string,int>的實體物件，它的第一個引數是name，第二個引數是age，之后，我們在代碼中呼叫這個方法，像這樣:

public void Test()
{     
    Tuple<string, int> info = GetStudentInfo("100-000-1000");
    Console.WriteLine($"Name: {info.Item1}, Age: {info.Item2}");
}

你可以通過參考Item1和Item2來訪問name和age，

Tuple類有一些明顯的問題:

您需要使用ItemX這樣的形式來訪問屬性，這樣的屬性名可能對呼叫者來說沒有什么含義，如果我們可以使用類似info.Name和info.Age這樣的形式來訪問會比info.Item1和info.Item2更好，
最多只能有8個屬性，如果需要更多，最后一個型別引數必須是另一個元組，這使得語法非常難以理解，
Tuple是一種參考型別，不像其他基本型別(它們是大多數值型別)，它分配在堆上，對于CPU密集型操作來說，它可能需要太多的物件創建/分配，

Value Tuples

C# 7.0引入了ValueTuple結構，它是Tuple物件的值型別表示，C#語言團隊為這個值元組型別做了很多不錯的事情，包括新的語法和許多特性(比如解構)，

下面是使用Value Tuples的重寫版本，請注意，如果在你的專案中不能用ValueTuple型別，那你必須通過NuGet下載System.ValueTuple 4.3.0 NuGet包到你的專案，如果您使用的是.Net Framework 4.7或更高版本，或者.Net Standard Library 2.0或更高版本，你什么也不用做，ValueTuple已經包含在內了，

public (string, int) GetStudentInfo(string id)
{
    // Search by ID and find the student. 
    return ("Annie", 25);
}
 
public void Test()
{ 
    (string, int) info = GetStudentInfo("100-000-1000"); 
    Console.WriteLine($"Name: {info.Item1}, Age: {info.Item2}");
}

通過使用語法()，上面的代碼得到了極大的簡化，
您甚至可以為ValueTuple中的每個元素指定一個名稱，如下所示:

public (string name, int age) GetStudentInfo(string id)
{
    // Search by ID and find the student.
    return (name: "Annie", age: 25);
}
 
public void Test()
{
    (string name, int age) info = GetStudentInfo("100-000-1000"); 
    Console.WriteLine($"Name: {info.name}, Age: {info.age}");
}

帥！現在你的元組物件中的元素有了好的元資料，那么你就不需要來回檢查確認回傳/訪問元素的順序是正確的了，

當您使用值元組時，Visual Studio IDE會給您提示，

Value Tuple 解構

你可以從值元組物件中解構元素，并訪問區域變數，

// 解構使用 var (x, y) 語法，
// 或者 (var x, var y) 語法，
var (name, age) = GetStudentInfo("100-000-1000");
// 現在你有兩個區域變數：name and age.
Console.WriteLine($"Name: {name}, Age: {age}");

如果只關心某些元素而不是所有元素，可以使用_關鍵字忽略區域變數，

var (name, _) = GetStudentInfo("100-000-1000");
// 現在你只有一個區域變數：name，值age被忽略了，
Console.WriteLine($"Name: {name}");

從Value Tuples到Tuples

型別System.Tuple和System.ValueTuple提供了一些擴展方法來幫助它們之間相互轉換，

var valueTuple = (id: 1, name: "Annie", age: 25, dob: DateTime.Parse("1/1/1993"));
var tuple = valueTuple.ToTuple();

結論

ValueTuple使C#語言更現代，更易于使用簡化的語法，它解決了許多Tuple的問題：

值元組物件具有第一類語法支持，它簡化了使用元組元素的代碼，
您可以用一個名稱與值元組的元素相關聯，從而獲得一定程度的設計階段和編譯器階段的代碼驗證，
請注意，與元組元素相關聯的名字不是一個運行時的元資料，即在運行時的實體值元組中不存在這樣一個名稱的屬性/欄位，屬性的名稱仍Item1、Item2等等，所有的元素名稱僅存在設計和編譯階段，
你現在可以通過使用解構和_關鍵字靈活地訪問所有元組元素，或者其中的一部分，
值元組型別是值型別，沒有繼承或其他特性，這意味著值元組具有更好的性能，

由于值元組元素的名稱不是運行時的，所以在使用一些類別庫(如Newtonsoft)進行序列化時，必須小心使用元組型別，除非你更新過支持新元資料(TupleElementNameAttribute等)的類別庫，否則你會遇到bug，

系列文章：

[譯]C# 7系列，Part 1: Value Tuples 值元組（本文）
[譯]C# 7系列，Part 2: Async Main 異步Main方法
[譯]C# 7系列，Part 3: Default Literals 默認文本運算式
[譯]C# 7系列，Part 4: Discards 棄元
[譯]C# 7系列，Part 5: private protected 訪問修飾符
[譯]C# 7系列, Part 6: Read-only structs 只讀結構
[譯]C# 7系列，Part 7: ref Returns ref回傳結果
[譯]C# 7系列，Part 8: in Parameters in引數
[譯]C# 7系列，Part 9: ref structs ref結構
[譯]C# 7系列，Part 10: Span<T> and universal memory management Span<T>和統一記憶體管理（本文）

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標籤：C#

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