C#中的ValueTuple

在C# 7.0中，引入了ValueTuple这个新特性。ValueTuple是一种特殊类型的Tuple，在使用时更加方便和高效。在之前的版本中，当我们需要返回多个值时只能使用Tuple、数组或自定义类等方式，而这些方式都有其自身的缺点。

ValueTuple的定义

ValueTuple是C# 7.0中引入的一个新类型，它定义了一系列值的有序集合。ValueTuple与普通 Tuple 唯一的区别在于，ValueTuple是一个结构(stuct)，而普通 Tuple 是一个类(class)。

定义一个ValueTuple的基本语法如下：

(var1, var2, ...) = (value1, value2, ...);

其中var1, var2,等等是变量名，value1, value2等等是实际的值。

创建ValueTuple

创建ValueTuple有多种方法，常见的有以下两种：

方法一：直接声明和赋值

可以通过以下方式声明和赋值ValueTuple：

var tuple1 = (1, "Tuple", 3.14);

这个语句会创建一个名为tuple1的ValueTuple，包含三个元素：整型1、字符串“Tuple”和双精度浮点型3.14。

方法二：使用ValueTuple.Create()

可以通过以下方式使用ValueTuple.Create()方法创建ValueTuple：

var tuple2 = ValueTuple.Create(1, "Tuple", 3.14);

这个语句与方法一相同，都会创建一个名为tuple2的ValueTuple，包含三个元素：整型1、字符串“Tuple”和双精度浮点型3.14。

访问ValueTuple的元素

可以使用以下方式访问ValueTuple的元素：

var tuple = (1, "Tuple", 3.14);
Console.WriteLine(tuple.Item1); // 输出1
Console.WriteLine(tuple.Item2); // 输出"Tuple"
Console.WriteLine(tuple.Item3); // 输出3.14

这个例子中，我们通过.Item1, .Item2和.Item3来访问ValueTuple中的每一个元素。需要注意的是，ValueTuple中的元素是从.Item1开始编号，而不是从零开始。

我们还可以给ValueTuple的每个元素命名：

var tuple = (first: 1, second: "Tuple", third: 3.14);
Console.WriteLine(tuple.first); // 输出1
Console.WriteLine(tuple.second); // 输出"Tuple"
Console.WriteLine(tuple.third); // 输出3.14

这个例子中，我们将元素1、元素2和元素3分别命名为“first”、“second”和“third”，可以通过这些名称来访问它们。

ValueTuple作为方法的返回值

ValueTuple也可以作为方法的返回值，例如：

static (int, string, double) GetTuple()
{
    return (1, "Tuple", 3.14);
}

var tuple = GetTuple();
Console.WriteLine(tuple.Item1); // 输出1
Console.WriteLine(tuple.Item2); // 输出"Tuple"
Console.WriteLine(tuple.Item3); // 输出3.14

这个例子中，GetTuple()方法返回一个包含三个元素的ValueTuple，然后我们将这个ValueTuple赋值给变量tuple，并且用.Item1, .Item2和.Item3访问它的每个元素。

使用ValueTuple进行模式匹配

C# 7.0中引入了模式匹配，我们可以使用模式匹配来访问ValueTuple中的元素。

例如，我们可以使用以下代码：

if (tuple is (int i, string s, double d))
{
    Console.WriteLine(i); // 输出1
    Console.WriteLine(s); // 输出"Tuple"
    Console.WriteLine(d); // 输出3.14
}

在这个例子中，我们使用模式匹配来将tuple中的元素分别赋值给i、s和d，然后可以通过这些变量来访问它们。

总结

ValueTuple是C# 7.0中引入的一个新类型，它可以更加方便和高效地处理多个有序值的集合。我们可以使用ValueTuple来返回多个值、访问元素和进行模式匹配等操作，这可以避免无意义的转换和装箱操作，提高程序的性能。