C# OD PODSZEWKI WYD.IV

SPIS TREŚCI

Przedmowa 17

Wprowadzenie 19

Podziękowania 21

O książce 23

O autorze 27

CZĘŚĆ 1. KONTEKST JĘZYKA C# 29

Rozdział 1. Przetrwają najbystrzejsi 31

• 1.1. Ewoluujący język 31
  • 1.1.1. System typów pomocny w dużej i małej skali 32
  • 1.1.2. Jeszcze bardziej zwięzły kod 34
  • 1.1.3. Prosty dostęp do danych w technologii LINQ 38
  • 1.1.4. Asynchroniczność 38
  • 1.1.5. Równowaga między wydajnością a złożonością 40
  • 1.1.6. Przyspieszona ewolucja – używanie podwersji 41
• 1.2. Ewoluująca platforma 42
• 1.3. Ewoluująca społeczność 43
• 1.4. Ewoluująca książka 44
  • 1.4.1. Wyjaśnienia na różnym poziomie 45
  • 1.4.2. Przykłady, w których wykorzystano projekt Noda Time 45
  • 1.4.3. Terminologia 46
• Podsumowanie 47

CZĘŚĆ 2. C# 2 – 5 49

Rozdział 2. C# 2 51

• 2.1. Typy generyczne 52
  • 2.1.1. Wprowadzenie z użyciem przykładu – kolekcje przed wprowadzeniem typów generycznych 52
  • 2.1.2. Typy generyczne ratują sytuację 55
  • 2.1.3. Jakie elementy mogą być generyczne? 59
  • 2.1.4. Wnioskowanie typu argumentów określających typ w metodach 60
  • 2.1.5. Ograniczenia typów 62
  • 2.1.6. Operatory default i typeof 64
  • 2.1.7. Inicjowanie typów generycznych i ich stan 67
• 2.2. Typy bezpośrednie przyjmujące wartość null 69
  • 2.2.1. Cel – reprezentowanie braku informacji 69
  • 2.2.2. Wsparcie w środowisku CLR i platformie – struktura Nullable 70
  • 2.2.3. Obsługa dostępna w języku 74
• 2.3. Uproszczone tworzenie delegatów 80
  • 2.3.1. Konwersje grupy metod 81
  • 2.3.2. Metody anonimowe 81
  • 2.3.3. Zgodność delegatów 83
• 2.4. Iteratory 84
  • 2.4.1. Wprowadzenie do iteratorów 85
  • 2.4.2. Leniwe wykonywanie 86
  • 2.4.3. Przetwarzanie instrukcji yield 87
  • 2.4.4. Znaczenie leniwego wykonywania 88
  • 2.4.5. Przetwarzanie bloków finally 89
  • 2.4.6. Znaczenie obsługi bloku finally 92
  • 2.4.7. Zarys implementacji 93
• 2.5. Mniej istotne mechanizmy 98
  • 2.5.1. Typy częściowe 98
  • 2.5.2. Klasy statyczne 100
  • 2.5.3. Inny poziom dostępu do getterów i setterów właściwości 101
  • 2.5.4. Aliasy przestrzeni nazw 101
  • 2.5.5. Dyrektywy pragma 103
  • 2.5.6. Bufory o stałej wielkości 104
  • 2.5.7. Atrybut InternalsVisibleTo 105
• Podsumowanie 106

Rozdział 3. C# 3 – technologia LINQ i wszystko, co z nią związane 107

• 3.1. Automatycznie implementowane właściwości 108
• 3.2. Niejawne określanie typów 108
  • 3.2.1. Terminologia związana z typami 109
  • 3.2.2. Zmienne lokalne z typowaniem niejawnym (var) 110
  • 3.2.3. Tablice z niejawnym typowaniem 112
• 3.3. Inicjalizatory obiektów i kolekcji 113
  • 3.3.1. Wprowadzenie do inicjalizatorów obiektów i kolekcji 113
  • 3.3.2. Inicjalizatory obiektów 115
  • 3.3.3. Inicjalizatory kolekcji 116
  • 3.3.4. Zalety inicjowania za pomocą jednego wyrażenia 118
• 3.4. Typy anonimowe 118
  • 3.4.1. Składnia i podstawy działania 119
  • 3.4.2. Typ generowany przez kompilator 121
  • 3.4.3. Ograniczenia 122
• 3.5. Wyrażenia lambda 123
  • 3.5.1. Składnia wyrażeń lambda 124
  • 3.5.2. Przechwytywanie zmiennych 126
  • 3.5.3. Drzewa wyrażeń 133
• 3.6. Metody rozszerzające 135
  • 3.6.1. Deklarowanie metody rozszerzającej 136
  • 3.6.2. Wywoływanie metod rozszerzających 136
  • 3.6.3. Łączenie wywołań metod w łańcuch 138
• 3.7. Wyrażenia reprezentujące zapytania 140
  • 3.7.1. Wyrażenia reprezentujące zapytania są przekształcane z kodu C# na inny kod C# 140
  • 3.7.2. Zmienne zakresu i identyfikatory przezroczyste 141
  • 3.7.3. Kiedy stosować poszczególne składnie w LINQ? 142
• 3.8. Efekt końcowy – technologia LINQ 143
• Podsumowanie 144

Rozdział 4. Zwiększanie współdziałania z innymi technologiami 145

• 4.1. Typowanie dynamiczne 146
  • 4.1.1. Wprowadzenie do typowania dynamicznego 146
  • 4.1.2. Dynamiczne operacje poza mechanizmem refleksji 151
  • 4.1.3. Krótkie spojrzenie na zaplecze 156
  • 4.1.4. Ograniczenia i niespodzianki związane z typowaniem dynamicznym 160
  • 4.1.5. Sugestie dotyczące użytkowania 164
• 4.2. Parametry opcjonalne i argumenty nazwane 166
  • 4.2.1. Parametry o wartościach domyślnych i argumenty z nazwami 167
  • 4.2.2. Określanie znaczenia wywołań metody 168
  • 4.2.3. Wpływ na wersjonowanie 170
• 4.3. Usprawnienia w zakresie współdziałania z technologią COM 172
  • 4.3.1. Konsolidacja podzespołów PIA 172
  • 4.3.2. Parametry opcjonalne w COM 174
  • 4.3.3. Indeksery nazwane 175
• 4.4. Wariancja generyczna 176
  • 4.4.1. Proste przykłady zastosowania wariancji 176
  • 4.4.2. Składnia wariancji w deklaracjach interfejsów i delegatów 178
  • 4.4.3. Ograniczenia dotyczące wariancji 179
  • 4.4.4. Wariancja generyczna w praktyce 181
• Podsumowanie 183

Rozdział 5. Pisanie kodu asynchronicznego 185

• 5.1. Wprowadzenie do funkcji asynchronicznych 187
  • 5.1.1. Bliskie spotkania asynchronicznego stopnia 187
  • 5.1.2. Analiza pierwszego przykładu 189
• 5.2. Myślenie o asynchroniczności 190
  • 5.2.1. Podstawy asynchronicznego wykonywania kodu 191
  • 5.2.2. Konteksty synchronizacji 192
  • 5.2.3. Model działania metod asynchronicznych 193
• 5.3. Deklaracje metod asynchronicznych 195
  • 5.3.1. Typy wartości zwracanych przez metody asynchroniczne 196
  • 5.3.2. Parametry metod asynchronicznych 197
• 5.4. Wyrażenia await 197
  • 5.4.1. Wzorzec awaitable 198
  • 5.4.2. Ograniczenia dotyczące wyrażeń await 200
• 5.5. Opakowywanie zwracanych wartości 202
• 5.6. Przepływ sterowania w metodzie asynchronicznej 203
  • 5.6.1. Na co kod oczekuje i kiedy? 203
  • 5.6.2. Przetwarzanie wyrażeń await 205
  • 5.6.3. Używanie składowych zgodnych ze wzorcem awaitable 208
  • 5.6.4. Wypakowywanie wyjątków 208
  • 5.6.5. Ukończenie pracy metody 211
• 5.7. Asynchroniczne funkcje anonimowe 216
• 5.8. Niestandardowe typy zadań w C# 7 217
  • 5.8.1. Typ przydatny w 99,9% przypadków – ValueTask 217
  • 5.8.2. 0,1% sytuacji – tworzenie własnych niestandardowych typów zadań 220
• 5.9. Asynchroniczne metody main w C# 7.1 222
• 5.10. Wskazówki dotyczące korzystania z asynchroniczności 223
  • 5.10.1. Jeśli jest to akceptowalne, używaj ConfigureAwait, aby nie przechwytywać kontekstu 223
  • 5.10.2. Włączanie przetwarzania równoległego dzięki uruchomieniu wielu niezależnych zadań 225
  • 5.10.3. Unikaj łączenia kodu synchronicznego z asynchronicznym 226
  • 5.10.4. Wszędzie, gdzie to możliwe, zezwalaj na anulowanie operacji 226
  • 5.10.5. Testowanie kodu asynchronicznego 227
• Podsumowanie 228

Rozdział 6. Implementacja asynchroniczności 229

• 6.1. Struktura wygenerowanego kodu 231
  • 6.1.1. Metoda kontrolna – przygotowania i pierwszy krok 233
  • 6.1.2. Struktura maszyny stanowej 235
  • 6.1.3. Metoda MoveNext() (ogólny opis) 238
  • 6.1.4. Metoda SetStateMachine i taniec z opakowywaniem maszyny stanowej 240
• 6.2. Prosta implementacja metody MoveNext() 241
  • 6.2.1. Kompletny konkretny przykład 241
  • 6.2.2. Ogólna struktura metody MoveNext() 243
  • 6.2.3. Zbliżenie na wyrażenia await 245
• 6.3. Jak przepływ sterowania wpływa na metodę MoveNext()? 247
  • 6.3.1. Przepływ sterowania między wyrażeniami await jest prosty 247
  • 6.3.2. Oczekiwanie w pętli 248
  • 6.3.3. Oczekiwanie w bloku try/finally 250
• 6.4. Kontekst wykonania i przekazywanie kontekstu 253
• 6.5. Jeszcze o niestandardowych typach zadań 254
• Podsumowanie 255

Rozdział 7. Dodatkowe mechanizmy z C# 5 257

• 7.1. Przechwytywanie zmiennych w pętlach foreach 257
• 7.2. Atrybuty z informacjami o jednostce wywołującej 259
  • 7.2.1. Podstawowe działanie 259
  • 7.2.2. Rejestrowanie informacji w dzienniku 261
  • 7.2.3. Upraszczanie implementacji interfejsu INotifyPropertyChanged 261
  • 7.2.4. Przypadki brzegowe dotyczące atrybutów z informacjami o jednostce wywołującej 263
  • 7.2.5. Używanie atrybutów z informacjami o jednostce wywołującej w starszych wersjach platformy .NET 269
• Podsumowanie 270

CZĘŚĆ 3. C# 6 271

Rozdział 8. Odchudzone właściwości i składowe z ciałem w postaci wyrażenia 273

• 8.1. Krótka historia właściwości 274
• 8.2. Usprawnienia automatycznie implementowanych właściwości 276
  • 8.2.1. Automatycznie implementowane właściwości przeznaczone tylko do odczytu 276
  • 8.2.2. Inicjalizowanie automatycznie implementowanych właściwości 277
  • 8.2.3. Automatycznie implementowane właściwości w strukturach 279
• 8.3. Składowe z ciałem w postaci wyrażenia 281
  • 8.3.1. Jeszcze prostsze obliczanie właściwości tylko do odczytu 281
  • 8.2.2. Metody, indeksery i operatory z ciałem w postaci wyrażenia 284
  • 8.3.3. Ograniczenia dotyczące składowych z ciałem w postaci wyrażenia w C# 6 286
  • 8.3.4. Wskazówki dotyczące używania składowych z ciałem w postaci wyrażenia 287
• Podsumowanie 290

Rozdział 9. Mechanizmy związane z łańcuchami znaków 291

• 9.1. Przypomnienie technik formatowania łańcuchów znaków w .NET 292
  • 9.1.1. Proste formatowanie łańcuchów znaków 292
  • 9.1.2. Niestandardowe formatowanie z użyciem łańcuchów znaków formatowania 293
  • 9.1.3. Lokalizacja 295
• 9.2. Wprowadzenie do literałów tekstowych z interpolacją 299
  • 9.2.1. Prosta interpolacja 299
  • 9.2.2. Łańcuchy znaków formatowania w literałach tekstowych z interpolacją 300
  • 9.2.3. Dosłowne literały tekstowe z interpolacją 300
  • 9.2.4. Obsługa literałów tekstowych z interpolacją przez kompilator (część 1.) 302
• 9.3. Lokalizacja z użyciem typu FormattableString 302
  • 9.3.1. Obsługa literałów tekstowych z interpolacją przez kompilator (część 2.) 303
  • 9.3.2. Formatowanie obiektu typu FormattableString z użyciem określonych ustawień regionalnych 305
  • 9.3.3. Inne zastosowania typu FormattableString 306
  • 9.3.4. Używanie typu FormattableString w starszych wersjach platformy .NET 310
• 9.4. Zastosowania, wskazówki i ograniczenia 311
  • 9.4.1. Programiści i maszyny, ale raczej nie użytkownicy końcowi 311
  • 9.4.2. Sztywne ograniczenia literałów tekstowych z interpolacją 314
  • 9.4.3. Kiedy można stosować literały tekstowe z interpolacją, ale nie należy tego robić? 315
• 9.5. Dostęp do identyfikatorów za pomocą operatora nameof 317
  • 9.5.1. Pierwsze przykłady stosowania operatora nameof 317
  • 9.5.2. Standardowe zastosowania operatora nameof 319
  • 9.5.3. Sztuczki i kruczki związane z używaniem operatora nameof 322
• Podsumowanie 325

Rozdział 10. Szwedzki stół z funkcjami do pisania zwięzłego kodu 325

• 10.1. Dyrektywa using static 325
  • 10.1.1. Importowanie składowych statycznych 326
  • 10.1.2. Metody rozszerzające i dyrektywa using static 329
• 10.2. Usprawnienia inicjalizatorów obiektów i kolekcji 331
  • 10.2.1. Indeksery w inicjalizatorach obiektów 331
  • 10.2.2. Używanie metod rozszerzających w inicjalizatorach kolekcji 335
  • 10.2.3. Kod testów a kod produkcyjny 339
• 10.3. Operator ?. 340
  • 10.3.1. Proste i bezpieczne dereferencje właściwości 340
  • 10.3.2. Szczegółowe omówienie operatora ?. 341
  • 10.3.3. Obsługa porównań logicznych 342
  • 10.3.4. Indeksery i operator ?. 344
  • 10.3.5. Skuteczne używanie operatora ?. 344
  • 10.3.6. Ograniczenia operatora ?. 346
• 10.4. Filtry wyjątków 346
  • 10.4.1. Składnia i semantyka filtrów wyjątków 347
  • 10.4.2. Ponawianie operacji 352
  • 10.4.3. Zapis danych w dzienniku jako efekt uboczny 354
  • 10.4.4. Pojedyncze, specyficzne filtry wyjątków 355
  • 10.4.5. Dlaczego po prostu nie zgłaszać wyjątków? 355
• Podsumowanie 356

CZĘŚĆ 4. C# 7 I PRZYSZŁE WERSJE 357

Rozdział 11. Łączenie danych z użyciem krotek 359

• 11.1. Wprowadzenie do krotek 360
• 11.2. Literały i typy krotek 361
  • 11.2.1. Składnia 361
  • 11.2.2. Wnioskowanie nazw elementów w literałach krotek (C# 7.1) 364
  • 11.2.3. Krotki jako zbiory zmiennych 365
• 11.3. Typy krotek i konwersje 369
  • 11.3.1. Typy literałów krotek 369
  • 11.3.2. Konwersje z literałów krotek na typy krotek 371
  • 11.3.3. Konwersja między typami krotek 374
  • 11.3.4. Zastosowania konwersji 377
  • 11.3.5. Sprawdzanie nazw elementów przy dziedziczeniu 377
  • 11.3.6. Operatory równości i nierówności (C# 7.3) 378
• 11.4. Krotki w środowisku CLR 379
  • 11.4.1. Wprowadzenie do typów System.ValueTuple<…> 379
  • 11.4.2. Obsługa nazw elementów 380
  • 11.4.3. Implementacje konwersji krotek 381
  • 11.4.4. Tekstowe reprezentacje krotek 382
  • 11.4.5. Standardowe porównania na potrzeby sprawdzania równości i sortowania 383
  • 11.4.6. Strukturalne porównania na potrzeby sprawdzania równości i sortowania 384
  • 11.4.7. Krotki jednowartościowe i duże krotki 386
  • 11.4.8. Niegeneryczna struktura ValueTuple 387
  • 11.4.9. Metody rozszerzające 387
• 11.5. Alternatywy dla krotek 388
  • 11.5.1. System.Tuple<…> 388
  • 11.5.2. Typy anonimowe 388
  • 11.5.3. Typy nazwane 389
• 11.6. Zastosowania i rekomendacje 389
  • 11.6.1. Niepubliczne interfejsy API i kod, który można łatwo modyfikować 390
  • 11.6.2. Zmienne lokalne 390
  • 11.6.3. Pola 392
  • 11.6.4. Krotki i typowanie dynamiczne nie współdziałają dobrze ze sobą 393
• Podsumowanie 394

Rozdział 12. Podział krotek i dopasowywanie wzorców 395

• 12.1. Podział krotek 396
  • 12.1.1. Podział na nowe zmienne 397
  • 12.1.2. Używanie podziału do przypisywania wartości istniejącym zmiennym i właściwościom 399
  • 12.1.3. Szczegóły podziału literałów krotek 403
• 12.2. Podział typów innych niż krotki 403
  • 12.2.1. Metody instancji odpowiedzialne za podział obiektów 403
  • 12.2.2. Odpowiedzialne za podział metody rozszerzające a przeciążanie metod 404
  • 12.2.3. Obsługa wywołań Deconstruct w kompilatorze 406
• 12.3. Wprowadzenie do dopasowywania wzorców 407
• 12.4. Wzorce dostępne w C# 7.0 409
  • 12.4.1. Wzorce stałych 409
  • 12.4.2. Wzorce typów 410
  • 12.4.3. Wzorzec var 413
• 12.5. Używanie wzorców razem z operatorem is 414
• 12.6. Używanie wzorców w instrukcjach switch 416
  • 12.6.1. Klauzule zabezpieczające 417
  • 12.6.2. Zasięg zmiennej ze wzorca w klauzulach case 418
  • 12.6.3. Kolejność przetwarzania w instrukcjach switch opartych na wzorcu 420
• 12.7. Przemyślenia na temat zastosowań opisanych mechanizmów 421
  • 12.7.1. Wykrywanie możliwości podziału obiektów 422
  • 12.7.2. Wykrywanie możliwości dopasowywania wzorców 422
• Podsumowanie 423

Rozdział 13. Zwiększanie wydajności dzięki częstszemu przekazywaniu danych przez referencję 425

• 13.1. Przypomnienie – co wiesz o słowie kluczowym ref? 427
• 13.2. Zmienne lokalne ref i referencyjne zwracane wartości 429
  • 13.2.1. Zmienne lokalne ref 430
  • 13.2.2. Instrukcja return ref 435
  • 13.2.3. Operator warunkowy ?: i wartości z modyfikatorem ref (C# 7.2) 437
  • 13.2.4. Modyfikator ref readonly (C# 7.2) 438
• 13.3. Parametry in (C# 7.2) 440
  • 13.3.1. Zgodność wstecz 441
  • 13.3.2. Zaskakująca modyfikowalność parametrów in – zmiany zewnętrzne 442
  • 13.3.3. Przeciążanie metod z użyciem parametrów in 444
  • 13.3.4. Wskazówki dotyczące parametrów in 444
• 13.4. Deklarowanie struktur tylko do odczytu (C# 7.2) 446
  • 13.4.1. Wprowadzenie – niejawne kopiowanie zmiennych tylko do odczytu 446
  • 13.4.2. Modyfikator readonly dla struktur 449
  • 13.4.3. Serializowane dane w XML-u są z natury przeznaczone do odczytu i zapisu 450
• 13.5. Metody rozszerzające z parametrami ref i in (C# 7.2) 451
  • 13.5.1. Używanie parametrów ref i in w metodach rozszerzających, aby uniknąć kopiowania 451
  • 13.5.2. Ograniczenia dotyczące metod rozszerzających z pierwszym parametrem ref lub in 453
• 13.6. Struktury referencyjne (C# 7.2) 454
  • 13.6.1. Reguły dotyczące struktur referencyjnych 455
  • 13.6.2. Typ Spani wywołanie stackalloc 456
  • 13.6.3. Reprezentacja struktur referencyjnych w kodzie pośrednim 460
• Podsumowanie 461

Rozdział 14. Zwięzły kod w C# 7 463

• 14.1. Metody lokalne 463
  • 14.1.1. Dostęp do zmiennych w metodach lokalnych 465
  • 14.1.2. Implementowanie metod lokalnych 468
  • 14.1.3. Wskazówki dotyczące użytkowania 473
• 14.2. Zmienne out 476
  • 14.2.1. Wewnątrzwierszowe deklaracje zmiennych na potrzeby parametrów out 476
  • 14.2.2. Zniesione w C# 7.3 ograniczenia dotyczące zmiennych out i zmiennych generowanych we wzorcach 477
• 14.3. Usprawnienia w literałach liczbowych 478
  • 14.3.1. Dwójkowe literały całkowitoliczbowe 478
  • 14.3.2. Separatory w postaci podkreślenia 479
• 14.4. Wyrażenia throw 480
• 14.5. Literał default (C# 7.1) 481
• 14.6. Argumenty nazwane w dowolnym miejscu listy argumentów (C# 7.2) 482
• 14.7. Dostęp private protected (C# 7.2) 484
• 14.8. Drobne usprawnienia z C# 7.3 484
  • 14.8.1. Ograniczenia typów generycznych 484
  • 14.8.2. Usprawnienia w wyborze wersji przeciążonych metod 485
  • 14.8.3. Atrybuty pól powiązanych z automatycznie implementowanymi właściwościami 486
• Podsumowanie 487

Rozdział 15. C# 8 i kolejne wersje 489

• 15.1. Typy referencyjne przyjmujące wartość null 490
  • 15.1.1. Jaki problem rozwiązują typy referencyjne przyjmujące wartość null? 490
  • 15.1.2. Zmiana działania typów referencyjnych w kontekście wartości null 491
  • 15.1.3. Poznaj typy referencyjne przyjmujące null 492
  • 15.1.4. Działanie typów referencyjnych przyjmujących null w czasie kompilacji i w czasie wykonywania kodu 493
  • 15.1.5. Operator „a niech to” 496
  • 15.1.6. Wrażenia z wprowadzania typów referencyjnych przyjmujących null 498
  • 15.1.7. Przyszłe usprawnienia 500
• 15.2. Wyrażenia switch 504
• 15.3. Rekurencyjne dopasowywanie wzorców 506
  • 15.3.1. Dopasowywanie z użyciem właściwości we wzorcach 507
  • 15.3.2. Wzorce oparte na podziale 507
  • 15.3.3. Pomijanie typów we wzorcach 508
• 15.4. Indeksy i przedziały 509
  • 15.4.1. Typy i literały Index i Range 510
  • 15.4.2. Stosowanie indeksów i przedziałów 511
• 15.5. Lepsza integracja asynchroniczności 512
  • 15.5.1. Asynchroniczne zwalnianie zasobów z użyciem instrukcji using await 512
  • 15.5.2. Asynchroniczne iteracje z użyciem instrukcji foreach await 514
  • 15.5.3. Asynchroniczne iteratory 517
• 15.6. Funkcje, które nie znalazły się w wersji zapoznawczej 518
  • 15.6.1. Domyślne metody interfejsu 518
  • 15.6.2. Typy rekordowe 520
  • 15.6.3. Krótki opis jeszcze innych funkcji 521
• 15.7. Udział w pracach 523
• Wnioski 523

Dodatek A. Funkcje języka wprowadzone w poszczególnych wersjach 525