C# 14 扩展块

Source: Dev.to

（请提供需要翻译的正文内容，我才能为您完成简体中文翻译。）

介绍

了解 C# 14 扩展块 并针对 .NET Core 9。这可以通过向项目文件添加以下内容来实现。

什么是扩展方法？

C# 扩展方法允许你在不修改源代码或创建子类的情况下，为现有类型添加新方法。它们被定义为静态类中的静态方法，第一个参数前加 this 以指示被扩展的类型。只要在作用域内，它们看起来和行为上就像原生实例方法，这使得代码更易读、更具表现力。

扩展块的好处

与旧语法不同，扩展块允许您为类型定义扩展属性、运算符和静态成员。

旧语法

public static class StringExtensions
{
    public static string CapitalizeFirstLetter(this string sender)
        => string.IsNullOrEmpty(sender)
            ? sender
            : $"{char.ToUpper(sender[0])}{sender[1..].ToLower()}";
}

新语法

public static class StringExtensions
{
    extension(string sender)
    {
        public string CapitalizeFirstLetter()
            => string.IsNullOrEmpty(sender)
                ? sender
                : $"{char.ToUpper(sender[0])}{sender[1..].ToLower()}";
    }
}

用法

string firstName = "KAREN";
string lastName = "SMITH";

var fullName = $"{firstName.CapitalizeFirstLetter()} {lastName.CapitalizeFirstLetter()}";

“接收者”（即你正在扩展的实例）在整个代码块中只定义一次，使代码更简洁、更有条理。

接收者示例

public static class BoolExtensions
{
    extension(bool value)
    {
        public string IsEmpty() =>
            value switch
            {
                true => "Yes is empty",
                _    => "No is not empty"
            };

        public string ToYesNo() =>
            value switch
            {
                true => "Yes",
                _    => "No"
            };
    }
}

在块内部，成员的声明方式与普通实例成员相同；您无需为每个方法重复 this 参数。

静态运算符（在 C# 14 之前不受支持）

public static class EnumerableExtensions
{
    // The generic T is defined at the block level
    extension(IEnumerable first)
    {
        // Extension operator
        // Note: At least one parameter must match the extended type (IEnumerable)
        public static IEnumerable operator +(IEnumerable left, IEnumerable right)
            => left.Concat(right);

        // Extension compound assignment (C# 14 feature)
        // Allows `collection += item` behavior
        public static IEnumerable operator +(IEnumerable left, T item)
            => left.Append(item);
    }
}

示例用法

var list1 = new[] { 1, 2 };
var list2 = new[] { 3, 4 };
var combined = list1 + list2; // Yields { 1, 2, 3, 4 }

扩展运算符的规则

• 静态上下文：扩展运算符必须声明为 public static，就像标准运算符一样。
• 身份规则：运算符的其中一个参数必须能够身份转换为被扩展的类型（例如，如果你扩展 T[]，则必须有一个参数是 T[]）。
• 复合赋值：C# 14 引入了用户自定义的复合赋值运算符（如 +=），现在可以将其实现为扩展方法。

受约束的通用运算符

您可以将扩展运算符与通用数学约束（例如 INumber）结合使用，以在数字集合上执行算术运算。

public static class NumericExtensions
{
    extension(IEnumerable source) where T : INumber
    {
        public IEnumerable OnlyPositive => source.Where(x => x > T.Zero);
    }
}

文章源代码

• GitHub 上的源代码

Summary

使用扩展块可以让开发者的代码更简洁，相比于 C# 14 之前的扩展方法，提高了可读性和可维护性。在团队采用扩展块时，请务必向习惯使用传统扩展方法的成员解释此特性。