C# 3.0的自动生成的属性

之前在将ANTLR生成的.tokens文件重格式化（C#版），我把一个简单的对文本文件的匹配和排序程序用C#实现出来，并且与同系列文章中的Ruby和C++实现做了对比。当时我用到了C# 3.0的一些新特性来展现C#的简洁性，例如Lambda表达式之类。不过最近在读Jon Skeet编写、Manning出版的C# in Depth一书时发觉C# 3.0还有个很好的功能：自动生成的属性。

在用Java或者C#写程序的时候，许多guideline都建议不要直接暴露对象内部状态的变量，而是提供accessor/modifier（getter/setter）方法来提供对这些变量的访问。但有许多时候这些访问方法的逻辑是微不足道的（trivial），单纯就是把变量给包装了一下：

class Foo {
    private String bar;

    public String getBar() {
        return this.bar;
    }

    public void setBar(String bar) {
        this.bar = bar;
    }
}

这种代码在POJO里十分常见但又没什么好办法避免。除非真的把域写成public的，但那样有潜在的缺陷就是了。

在C#里这个状况稍微好些，可以用专门的语法来把访问方法组织在一起，称为属性：

class Foo {
    private string _bar;

    public string Bar {
        get {
            return _bar;
        }
        set {
            _bar = value;
        }
    }
}

虽然写的代码稍微短了点，但这种没什么实际作用的代码还是占了很多行。

在C++/CLI里有自动生成的属性：

class Foo {
public:
    property String^ Bar;
}

编译器会为这种属性自动生成一个私有变量来保存其状态，而不用我们手动指定。省了不少键盘输入，同时也减少了出错的机会。

Ruby对这种问题能通过元编程很好得解决：

class Foo
  attr_accessor :bar

  def initialize
    @bar = ""
  end
end

在C# 3.0中，这个问题终于也有类似C++/CLI的解决办法了：同样是自动生成的属性。只要写一个非抽象的省略了get和set方法体的属性，编译器就能自动生成一个私有变量来对应这个属性。

class Foo {
    public string Bar { get; set; }
}

非常方便。并且，对get和set单独指定可访问性的能力依然存在。例如说如果某个属性对外是只读的，那么写成：

class Foo {
    public string Bar { get; private set; }
}

就行。
注意到C# 3.0的自动生成的属性的语法：必须同时指定get和set，而不能只写其中一个。因此能够单独指定可访问性的特点就非常重要了。

在处理ANTLR的.tokens文件那篇里，我定义了一个struct来保存数据：

struct TokenNameValuePair {
    private string _name;
    private int    _value;
    
    public TokenNameValuePair(string name, int value) {
        _name  = name;
        _value = value;
    }
    
    public string Name  { get { return _name; } }
    public int    Value { get { return _value; } }
}

这里的两个属性都很明显是trivial的，用自动生成的属性是最好不过了。换成这样：

class TokenNameValuePair { // notice the "class" keyword
    public string Name  { get; private set; }
    public int    Value { get; private set; }

    public TokenNameValuePair(string name, int value) {
        Name  = name;
        Value = value;
    }
}

注意到我把原本定义为struct的这个类型改成class了。在C# 3.0中，自动生成的属性在struct中使用有个小小的诡异的地方：要在某个struct里使用自动生成的属性，所有构造器都必须调用无参数版本的构造器，这样编译器才能够确认所有的成员变量都被确定性赋值过。我们无法直接对自动生成的域赋值，因为不知道它的名字；而在所有的域都被赋值之前我们无法使用属性。
在这个例子里要继续使用struct的话，代码写成这样就行：

struct TokenNameValuePair {
    public string Name  { get; private set; }
    public int    Value { get; private set; }

    public TokenNameValuePair(string name, int value) : this() { // calls this()
        Name  = name;
        Value = value;
    }
}

在Web开发的时候Model层里，许多纯粹的数据实体类的代码量都可以减少了……即便用代码生成器，生成出来的代码还是得维护，能有更简洁的语法总是件好事。

c# 3.0 确实比以前好用了很多，不过有些地方的设计用起来还是非常的别别手。比如c#泛型不支持萃取，函数重载就让我很难受。