C# 3.0 的新功能：區域變數型別推測（兼談 VB 9.0 對此語法的支援與升級問題）

2008-04-23

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.NET General

摘要:C# 3.0 的新功能：區域變數型別推測（兼談 VB 9.0 對此語法的支援與升級問題）

C# 3.0 有不少新語法是因應 LINQ（Language INtegrated Query）而生，因此，在學習 LINQ 之前，必須先掌握 C# 3.0 新增加的幾個關鍵語法。這裡先談談區域變數型別推測的功能，亦稱為隱含型別區域變數（implicitly typed local variables）。

我們知道，在使用變數之前必須先宣告，宣告的敘述包含變數型別、名稱，也可以在宣告時設定其初始值，例如：

int i = 10;
string s = "Hello";

若某個變數可能會用來保存多種型別的值，或者在宣告時無法確定其變數型別，我們會將它宣告為 object 型別，例如：

int i = 10;
object obj;
......
obj = i; // 會發生 boxing 動作.
int k = (int) obj; // Unboxing, 需要明確轉型成 int.

現在 C# 3.0 有了區域變數型別推測的功能，於是我們可以這麼寫：

var v = 10;
int i = v; // 沒有 boxing 動作，也不需要轉型!

注意其中的 var 關鍵字，它的作用就是宣告某個區域變數為隱含型別；當編譯器看到以 var 宣告的區域變數，就會自動根據該變數所指定初始值推定其型別。乍看之下，用 var 宣告的變數似乎跟 object 型別或早期 COM 程式設計模型中的 Variant 型別類似，實際上它們並不相同，因為 var 變數依然是強型別（strongly typed），而非動態型別。你可以利用 Reflector 工具查看上述程式碼編譯後的結果，var v = 10; 會被編譯成 int v = 10;，由此便可確認。事實上，當你在 Visual Studio 2008 的編輯器中輸入完一行宣告，該變數的型別就已經確定了。

從以上簡短的說明可得知隱含型別的兩個基本要件：

它必須用在區域變數（所以類別成員不可宣告為隱含型別）。
宣告時就必須給定初始值（編譯器方能判斷該編譯成什麼型別）。

以下是更多隱含型別的例子：

var m = 10;
var n = m;   // OK! 初始值可以是已經宣告的 var 變數.
var flag = true; // bool 變數.
var numbers = new int[] {10, 20, 30, 40};   // OK! numbers 是一個整數陣列

foreach (var x in numbers)    // OK! 可用在 foreach 的變數宣告（它也是區域變數）
{
    Console.WriteLine(x);
}

var dogs = new List<Dog>(); // OK! dogs 是一個包含 Dog 物件的串列
var k = default(int); // OK! default 關鍵字會傳回指定型別的預設值.

注意其中宣告整數陣列的敘述甚至可以這麼寫：

var numbers = new[] {10, 20, 30, 40}; // OK! numbers 是一個整數陣列

兩者的區別在於後者是用 new[] 而不是 new int[]。這是隱含型別區域陣列（implicitly typed local array）的語法。

當你使用隱含型別來宣告陣列時，陣列的所有元素必須為同一型別，因此以下程式碼將無法通過編譯：

var mixedAry = new[] { 10, "abc" }; // Error! 編譯器無法決定該採用什麼型別.

以下是其他有關隱含型別的使用限制：

不能用來宣告函式的參數，也不能用於傳回值。
初始值不可為 null（否則編譯器如何推定其型別？）

只是懶人語法？

隱含型別的語法看起來似乎是專為懶人設計的，的確，程式設計師在撰寫程式時，可以不管三七二十一，把所有區域變數都宣告成 var －－只要它們符合隱含型別的語法規則。但如果純粹是因為方便，想要省去思考變數該用什麼型別的時間，其實並沒有佔到什麼便宜，因為在宣告時就必須給定初始值了，既然有初始值，寫程式的人一定知道是什麼型別了，又何必捨明確型別不用，而採用隱晦不明的 var 宣告？更何況，這樣在日後維護時反而會造成解讀程式碼的困擾。

C# 3.0 之所以新增此語法，並非鼓勵程式設計師任意使用，而是有其必要性。因為 C# 3.0 的另一個新功能－－匿名型別（anonymous type）－－必須依賴此語法。簡單地說，匿名型別的變數必須宣告為 var，此外別無他法。這裡暫且不討論匿名型別，因為它還牽涉到 C# 3.0 的另一個新語法：物件初始化（object initialization）。等到下次介紹完物件初始化的語法，再來看匿名型別吧。

Visual Basic 9.0 的支援與升級問題

最後要補充說明的是，VB 9.0 也支援隱含型別區域變數的語法，參考以下範例：

Dim i = 10
Dim s = "Hello"

如您所見，它就只是把 Dim x as type 後面的 as type 拿掉，再加上初始值而已。這種寫法很像是把 Option Strict 編譯選項關閉時允許的簡便寫法，例如：

Dim x = 10
x = "Hello"
Console.WriteLine(x)

不過，Visual Basic .NET 程式設計師最好開始養成習慣將 Option Strict 編譯選項設為 On，並且明確宣告變數的型別及明確轉型，否則在把 VB 8 的專案升級到 VB 9 時，就可能會碰到一些麻煩。以前面的範例來說，當 Option Strict 編譯選項為 Off，在 Visual Studio 2005 中編譯和執行都沒有問題，在 Visual Studio 2008 則可以通過編譯，但執行到 x = "Hello" 這行時，就會因為轉型失敗而丟出 exception，因為 x 已經被編譯器指定為 Integer 型別。若 Option Strict 編譯選項為 On，則連編譯都無法通過，因為型別不相容的問題在編譯時期就會抓出來。對於平常就習慣明確宣告型別與明確轉型（而不依賴 VB 方便語法）的人來說，將來升級到 VB 9 時就不會碰到這類問題。

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