💡 C# version 8.0

�� ภาษา C# เวอร์ชั่น 8.0 มีอะไรใหม่ๆบ้าง

หลายๆคนอาจจะเคยเห็นในอินเตอร์เน็ทเขาเขียนภาษา C# ในรูปแบบที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน แล้วพอเราไปทำตามก็เขียนแบบนั้นไม่ได้ นั่นเป็นเพราะภาษา C# ในแต่ละเวอร์ชั่นเขาได้มีการเพิ่มความสามารถใหม่ๆเข้าไปเสมอนั่นเอง แล้วถ้าเราอยากใช้ความสามารถใหม่ๆพวกนั้น เราก็ต้องทำการอัพเดทตัว C# เวอร์ชั่นของเราด้วยถึงจะใช้ได้ ดังนั้นในรอบนี้เราจะมาดูกันว่า C# เวอร์ชั้น 8.0 จะมีความสามารถอะไรใหม่ๆมาให้เราลองเล่นกันบ้าง

🔥 Readonly members

ใน struct ได้ถูกเพิ่มความสามารถให้ใช้ readonly ให้กับ member ของมันได้ เพื่อเป็นการกำหนดให้ member ตัวนั้นๆต้องไม่ไปทำการเปลี่ยนค่าของ member อื่นๆ เช่นโค้ดด้านล่าง จะเป็น struct ที่มีการไปแก้ไขค่าให้กับ member อื่น

public struct Something
{
public int X { get; set; }
public override string ToString()
{
X = 77.9;
return $"The value of X is: {X}";
}
}

จากโค้ดด้านบนถ้าเราไม่อยากให้ ToString() แก้ไขเปลี่ยนแปลง member อื่นๆได้ เราก็สามารถใส่ readonly เข้าไปได้ตามโค้ดด้านล่างครับซึ่งมันจะบังคับให้เราแก้ไข member อื่นไม่ได้เลย เพราะมันจะ compile ไม่ผ่านนั่นเอง

public struct Something
{
public int X { get; set; }
public readonly override string ToString()
{
// X = 77.9; ต้องเอาบรรทัดนี้ออกไม่งั้น compile ไม่ผ่าน
return $"The value of X is: {X}";
}
}

🔥 Default interface members

โดยปรกติ Interface นั้นเราจะไม่สามารถมี member ที่มี implementation ภายในได้ แต่ด้วยความสามารถใหม่นี้จะทำให้เราสร้าง member ที่มี implementation ภายใน interface ได้แล้ว โดยโค้ดด้านล่างเป็นการเขียน interface แบบเดิม

public interface ICalculator
{
int Add(int a, int b);
}

จากโค้ดด้านบนเราจะเห็นว่ามันไม่สามารถมี implementation ภายใน method Add ได้ ส่วนโค้ดด้านล่างจะเห็นว่าเราสามารถใส่ implementation เข้าไปได้แล้ว

public interface ICalculator
{
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
}

ความต่างของ interface กับ abstract กับจะเหลือเรื่อง multi inheritance เท่านั้นละ

🔥 More patterns in more places

ต่อยอดความสามารถของ C# version 7 เรื่องการทำ pattern matching ของคำสั่ง switch โดยมันมีความสามารถเพิ่มเข้ามาตามนี้เลย

💡 Switch expressions

เราสามารถย่อการทำงานของคำสั่ง switchให้มันสั้นลงได้แล้ว ยกตัวอย่างเช่นเราต้องทำงานกับ enum ที่มีค่าตามโค้ดล่างนี้

public enum MainColor
{
Red,
Green,
Blue
}

ถ้าเป็นโค้ดแบบเดิมเราจะต้องเขียนการทำงานภายใน method เป็นแบบนี้

public static RGBColor FromMainColor(MainColor colorBand)
{
switch (colorBand)
{
case Rainbow.Red:
return new RGBColor(0xFF, 0x00, 0x00);
case Rainbow.Green:
return new RGBColor(0x00, 0xFF, 0x00);
case Rainbow.Blue:
return new RGBColor(0x00, 0x00, 0xFF);
default:
throw new ArgumentException();
};
}

แต่ด้วยความสามารถใหม่เราจะสามารถย่อมันเข้ามาเป็นแบบนี้ได้

public static RGBColor FromMainColor(MainColor colorBand) =>
colorBand switch
{
Rainbow.Red => new RGBColor(0xFF, 0x00, 0x00),
Rainbow.Green => new RGBColor(0x00, 0xFF, 0x00),
Rainbow.Blue => new RGBColor(0x00, 0x00, 0xFF),
_ => throw new ArgumentException(),
};

💡 Property patterns

ถัดมาเราสามารถ map ค่าของ property ของ object ภายในคำสั่ง switch ได้เลย เช่นเรามีคลาส Address ที่เก็บรหัสจังหวัดไว้ใน property ที่ชื่อว่า State ดังนั้นเราก็สามารถเอา object ของ address มาใช้กับคำสั่ง switch ได้ตามด้านล่างเลย

public string GetStateCode(Address location) =>
location switch
{
{ State: "BKK" } => "10",
{ State: "KKN" } => "40",
{ State: "UBN" } => "76",
_ => string.Empty
};

💡 Tuple patterns

ความสามารถนี้ต่อยอดจากความสามารถของ C# version 7 เรื่อง tuple ซึ่งมันจะทำให้เราสามารถ map tuple เข้ากับคำสั่ง switch ได้แล้ว เช่นผมจะเขียนโค้ดในการตรวจว่าเกมเป่ายิงฉุบถ้าผลออกมาแบบนี้แล้วผลลัพท์จะเป็นแพ้ชนะหรือเสมอ โดยการส่ง string เข้าไป 2 ตัว เราก็สามารถใช้ความสามารถใหม่แบบเขียนเป็นแบบนี้ได้เลย

public string checkGameResult(string first, string second)
=> (first, second) switch
{
("rock", "paper") => "Lose",
("rock", "scissors") => "Win",
("paper", "rock") => "Win",
("paper", "scissors") => "Lose",
("scissors", "rock") => "Lose",
("scissors", "paper") => "Win",
(_, _) => "tie"
};

💡 Positional patterns

จากความสามารถเดิมของ C# version 7 เราสามารถทำการจับคู่ระหว่างตำแหน่งของ deconstructor ของ object ได้ เช่นจากเดิมเวลาที่เราจับคู่เราจะต้องจับแบบนี้

public string Describe(object obj)
{
switch(obj)
{
case Rectangle r when r.Length == 10 && r.Width == 10:
return "Found 10x10 rectangle";
...
}
}

แต่ด้วยความสามารถใหม่เราจะสามารถจับคู่แบบนี้ได้

public string Describe(object obj)
{
switch(obj)
{
case Rectangle (10, 10):
return "Found 10x10 rectangle";
...
}
}

💡 Recursive patterns

จากที่ว่ามาทั้งหมด เราสามารถเขียน pattern ที่ซ้อน pattern เข้าไปได้ด้วย ตามนี้เลย

switch( p.FirstName, p.MiddleName, p.LastName)
{
case (string f, string m, string l):
return $"{f} {m[0]}. {l}";
case (string f, null, string l):
return $"{f} {l}";
...
}

🔥 using declarations

แต่เดิมเราสามารถใช้คำสั่ง using เพื่อสร้างตัวแปรที่มันจะคืนทรัพยากรแบบอัตโนมัติเมื่อจบ block ของมันได้แล้ว ตามโค้ดด้านล่างเราจะเห็นว่า using แบบเดิมเมื่อ block ของมันจบลง ตัวแปรนั้นก็ทำการคืนทรัพยากรหลังจาก block ทันที

public void WriteSomeThing()
{
using (var writer = new StreamWriter("file.txt"))
{
...
} // ตัวแปร writer จะเรียก Dispose ที่นี่
...
}

ด้วย C# version 8 เราสามารถสร้างตัวแปรที่มันอยู่ได้ตลอดภายใน block ที่มันอยู่ และจะคืนทรัพยากรเมื่อมันจบ block ของมันแล้วได้ ตามตัวอย่างด้านล่าง

public void WriteSomeThing()
{
using var writer = new StreamWriter("file.txt");
...
// ตัวแปร writer จะเรียก Dispose ที่นี่
}

🔥 Static local functions

ความสามารถใหม่ตัวนี้ต่อยอดจาด C# version 7 เราจะสามารถสร้าง local function ได้ แตมาใน version 8 นี้เราจะสามารถสร้าง local function ที่เป็น static ได้ โดยความสามารถใหม่นี้จะป้องกันไม่ให้เราเผลอไปเรียกใช้งานตัวแปรที่เป็นพวก local variable นั่นเอง ลองดูโค้ดด้านล่างนี้ที่เขียนด้วย local function ของ C# version 7 ซึ่งเราอาจจะเผลอไปเรียกใช้งาน local variable ได้

public void SomeMethod()
{
int a = 7;
void LocalFunction() => a = 0;
}

โค้ดด้านล่างคือความสามารถใหม่ที่เป็น static local function ซึ่งมันจะป้องกันไม่ให้เราไปเรียกใช้ local variable ได้เลย ซึ่งถ้าเผลอไปเรียกมันจะ compile ไม่ผ่านทันที

public void SomeMethod()
{
int a = 7;
static void LocalFunction(int b) => b = 0;
}

🔥 Disposable ref structs

ใน C# version 7 เขาได้เพิ่มความสามารถใหม่เข้ามานั่นคือคำสั่ง ref ซึ่งจะทำให้เราสามารถอ้างอิงของในรูปแบบ reference type ได้ ซึ่งจากไอเดียนี้เราก็จะสามารถสร้าง struct ที่เป็น ref ได้เช่นกันตามโค้ดด้านล่าง

ref struct Something
{
}

แต่ด้วยข้อจำกัดบางประการเลยทำให้เจ้า struct ไม่สามารถ implement interface ได้เลย ดังนั้นเวลาที่เราสร้าง struct ที่จำเป็นต้องคืนทรัพยากรหลังใช้งานเสร็จก็จะมีปัญหา เพราะเราจะไป implement IDisposable ไม่ได้นั่นเอง ทำให้มีโอกาสสูงที่จะลืมคืนทรัพยากร และ แน่นอนว่าคำสั่ง using ก็ไม่สามารถใช้ได้ด้วยนั่นเอง

จากที่เกริ่นมาทั้งหมดนั้นเจ้า C# version 8 ได้แก้ปัญหาให้ struct มีความสามารถใช้ Dispose ได้แล้วโดยที่ไม่ต้อง implement IDisposable เลย โดยแค่สร้าง method Dispose ให้เป็น public เพียงเท่านี้เอง ตามโค้ดด้านล่าง

ref struct Something
{
public void Dispose()
{
}
}

ส่วนใครที่ต้องการเรียกใช้ struct ตัวนี้ก็สามารถใช้คำสั่ง using ลงไปดื้อๆได้เลยตามโค้ดด้านล่างนี้

using (var st = new Something())
{
...
}

🔥 Nullable reference types

เวลาที่เราทำงานกับ reference type นั้นมีบ่อยครั้งที่เราอาจเจอ error ประเภท NullReferenceException เด้งมาให้เห็นบ่อยๆ ดังนั้นใน C# version 8 นี้เขาได้เพิ่มการแจ้งเตือนแบบใหม่ขึ้นมา เพื่อแยกของต่างๆออกจากกันว่าข้อมูลตัวนี้เป็น null ได้ ตัวนี้ไม่มีทางเป็น null ซึ่งการแจ้งเตือนทั้งหมดจะแสดงผลผ่าน warning ออกมานั่นเอง ส่วนถ้าอยากเปิดการใช้การแจ้งเตือนแบบใหม่ เราจะต้องใส่แทก #nullable enable ตัวนี้เข้าไป เพื่อบอกว่าเราจะเปิดใช้งานการตรวจสอบ null แล้วนะตามโค้ดด้านล่าง

#nullable enable

ส่วนในการใช้งานเราจะต้องทำการระบุว่าตัวแปร reference type ไหนบ้างที่เป็น null ได้ โดยตัวแปรพวกนั้นก็จะใช้คำสั่ง ? ด้านหลัง data type เพื่อเป็นการประกาศว่ามันเป็น nullable นั่นเอง ตามโค้ดด้านล่างเลย

public class Student
{
public string FirstName { get; set; }
public string? LastName { get; set; } // เป็น null ได้
}

🔥 Asynchronous streams

จาก C# version 5 นั่นเราได้รู้จักกับคำสั่ง async กันไปแล้ว แต่ถ้าเราใช้งานเราจะพบว่ามันมีปัญหาในการทำงานเวลาที่เราจะค่อยๆส่งข้อมูลออกมาเรื่อยๆ ในลักษณะของ streaming ดังนั้นใน C# version 8 นี้เขาก็ได้แก้ปัญหานี้ให้เราแล้วโดยใช้คำสั่ง IAsyncEnumerable<T> นั่นเอง จากโค้ดด้านล่างผมจะส่งเลข 1-20 มาเป็น streaming ผมก็จะเขียนได้ว่า

public async IAsyncEnumerable<int> GenerateSequence()
{
for(var i = 1; i <= 20; i++)
{
await Task.Delay(100);
yield return i;
}
}

ส่วนคนที่เรียกใช้ method นี้ก็สามารถใช้คำสั่ง await เพื่อทำงานร่วมกับคำสั่ง foreach ได้เลยด้วย ตามโค้ดด้านล่าง

await foreach (var number in GenerateSequence())
{
Console.WriteLine(number);
}

🔥 Indices and ranges

ความสามารถใหม่ในการเข้าถึงข้อมูลที่เป็นตระกูล Array collection

💡 Indices

สมัยก่อนถ้าเราจะเข้าไปทำอะไรซักอย่างกับ Array แล้วล่ะก็ เราจะต้องเข้าถึงผ่านเจ้าตัวที่เรียกว่า indexer เช่น ขอเข้าถึงข้อมูลตัวแรก [0] หรือข้อมูลตัวที่ 3 [2] ประมาณนี้ แต่ด้วยความสามารถใหม่นี้เราจะมีตัวอ้างอิง Array collection แบบกลับหลังได้ด้วย ตามโค้ดด้านล่างนี้เลย

var words = new string[]
{
// index from start index from end
"The", // 0 ^9
"quick", // 1 ^8
"brown", // 2 ^7
"fox", // 3 ^6
"jumped", // 4 ^5
"over", // 5 ^4
"the", // 6 ^3
"lazy", // 7 ^2
"dog" // 8 ^1
}; // 9 (words.Length) ^0

จากโค้ดด้านบนจะเห็นว่าเราสามารถอ้างอิงข้อมูล Array collection แบบกลับหลังได้โดยใช้เครื่องหมาย ^ นั่นเอง เช่นผมอยากได้ข้อมูลตัวสุดท้ายก็จะเขียนออกมาแบบนี้ได้เลย

Console.WriteLine($"The last word is {words[^1]}");
// "dog"

💡 Ranges

นอกจากการเข้าถึง Array collection แบบใหม่แล้ว เขายังรองรับการทำงานกับ Array collection แบบเข้าถึงข้อมูลเป็นช่วงได้ด้วย เช่นผมอยากได้ข้อมูลตัวที่ 2 ถึงตัวที่ 4 นั่นก็คือ quick brown fox ผมก็สามารถเขียนโค้ดง่ายๆตามด้านล่างนี้เลย

var quickBrownFox = words[1..4];
// { quick, brown, fox }

จากโค้ดด้านบนเราจะมีคำสั่งใหม่นั่นคือคำสั่ง .. ซึ่งจะเป็นตัวบอกว่าจะเอาข้อมูลตั้งแต่ตัวไหนและสิ้นสุดที่ตัวไหนนั่นเอง และแน่นอนมันก็ใช้กับการอ้างอิงแบบกลับด้านได้เช่นกัน เช่นผมอยากได้ข้อมูล 2 ตัวสุดท้าย lazy dog ผมก็สามารถเขียนแบบนี้ได้เช่นกัน

var lazyDog = words[^2..^0];
// { lazy, dog }

และที่เจ๋งไปกว่านั้นของคำสั่ง .. ก็คือถ้าเราไม่ระบุว่าจะเอาข้อมูลจากไหนถึงไหน มันก็จะกวาดมาทั้งหมดเลย เหมือนกับคำสั่ง * ของพวก SQL นั่นเอง

var allWords = words[..]; // เอาข้อมูลมาทั้งหมดเลย
var firstPhrase = words[..4]; // เอาตั้งแต่ index แรกถึง index 4
var lastPhrase = words[6..]; // เอาตั้งแต่ index 6 ถึงตัวสุดท้าย

ยังไม่หมดเพียงเท่านี้ เรายังสามารถสร้างตัวแปรแบบ Range เก็บเอาไว้ใช้งานได้ด้วยนะ

Range phrase = 1..4;
var text = words[phrase];

🔥 Null-coalescing assignment

เวลาที่เราทำงานกับ reference type หรือ Nullable หรือพูดง่ายๆคือข้อมูลที่มันอาจจะเป็น null ได้ เราจะต้องคอยระวังเวลาใช้งานมันเสมอเพราะไม่งั้นจะได้ NullReferenceException โผล่มาจ๊ะเอ๋ได้ ดังนั้นเราอาจจะต้องตรวจค่ามันว่าเป็น null หรือเปล่าเพื่อป้องกันมันเป็น null ก่อนเรียกใช้งานราวๆนี้

IEnumerable<int> numbers = null;
if (numbers == null)
{
numbers = Enumerable.Empty<int>();
}

แต่ด้วยความสามารถใหม่ของ C# version 8 เราสามารถใช้คำสั่ง ??= เพื่อเป็นการบอกว่า ถ้าค่าด้านซ้ายเป็น null ให้เอาค่าด้านขวาไปกำหนดให้ค่าด้านซ้ายได้เลย แต่ถ้าไม่เป็น null ให้ข้ามไป ดังนั้นโค้ดใหม่เราก็จะออกมาเหลือเพียงแค่นี้

IEnumerable<int> numbers = null;
numbers ??= Enumerable.Empty<int>();

🔥 Unmanaged constructed types

ตั้งแต่ C# version 7.3 ลงมานั้นตัว constructed type จะไม่สามารถเป็น unmanaged type ได้ แต่ในตัว C# version 8 นั้นถ้า construct value นั้นมีแต่ members ที่เป็น unmanaged types แล้วล่ะก็ตัวมันก็จะเป็น unmanaged เช่นกัน เช่นผมมี constructed type ตัวนึงตามโค้ดด้านล่างนี้

public struct Coords<T>
{
public T X;
public T Y;
}

แล้วผมไปทำการสร้าง Coords โดยส่ง T เป็น unmanaged types เช่น Coords<int> Coords<bool> บลาๆ ซึ่งภายในของ Coords นั้นมีแต่ unmanged types อย่างเดียว ผมก็จะสามารถใช้ pointer หรือ stackalloc ไปเล่นกับมันได้นั่นเอง

Span<Coords<int>> coordinates = stackalloc[]
{
new Coords<int> { X = 0, Y = 0 },
new Coords<int> { X = 0, Y = 3 },
new Coords<int> { X = 4, Y = 0 }
};

ปรกติผมไม่ได้เล่นกับ pointer มานักถ้าสนใจก็สามารถไปศึกษาเพิ่มเติมได้จากลิงค์ด้านล่างนี้ครับ

🔥 Enhancement of interpolated verbatim strings

หลังจากที่ C# version 7 ได้นำเสนอความสามารถในการสร้างตัวอักษรแบบใหม่ด้วยเครื่องหมาย $ กันแล้ว ถ้าเพื่อนๆหลายๆคนได้ลองใช้คู่กับเจ้าเครื่องหมาย @ นี้แล้วละก็จะพบว่า มันทำงานร่วมกันไม่ได้ แต่ตอนนี้ C# version 8 ก็ได้ออกมาแก้ไขให้มันสามารถใช้งานร่วมกันได้แล้ว เย่ๆ โดยจะเอาอันไหนขึ้นก่อนขึ้นหลังก็ได้ครับ ตามตัวอย่างด้านล่างเลย

var fileName = test.jpg;
var path1 = $@"c:\{filename}";
var path2 = @$"c:\{filename}";

🎥 วีดีโอประกอบความเข้าใจ