深入理解C#（第3版）(图灵出品)

　　

　　资深C# MVP扛鼎之作
　　深入理解语言特性，探究本源
　　.NET开发人员必读经典

　　

　　《深入理解C#(第3版)》是C#领域不可多得的经典著作。作者在详尽地展示C#各个知识点的同时，更注重从现象中挖掘本质。《深入理解C#(第3版)》深入探索了C#的核心概念和经典特性，并将这些特性融入到代码中，让读者能够真正领会到C#之“深入”与“精妙”。在第2版的基础上，《深入理解C#(第3版)》新增了C# 5的新特性——异步，并更新了随着技术的发展，已经不再适用的内容，确保整本书能达到读者期望的高标准。
　　如果你略微了解一点C#，就可无障碍地阅读《深入理解C#(第3版)》。

　　

　　★“学习C#语言特性的很好资源。”
　　——Andy Kirsch，Venga
　　
　　★“本书使我的C#水平更上一层楼。”
　　——Dustin Laine，Code Harvest

　　★“每一位.NET开发人员都至少应该阅读一遍的案头必备图书。”
　　———Dror Helper，Better Place
　　
　　★“本书无疑是我读过的很好C#参考书。”
　　——Jon Parish，Datasift

第一部分　基础知识

第1章　C#开发的进化史　2
1．1　从简单的数据类型开始　3
1．1．1　C# 1中定义的产品类型　3
1．1．2　C# 2中的强类型集合　4
1．1．3　C# 3中自动实现的属性　5
1．1．4　C# 4中的命名实参　6
1．2　排序和过滤　7
1．2．1　按名称对产品进行排序　7
1．2．2　查询集合　10
1．3　处理未知数据　12
1．3．1　表示未知的价格　12
1．3．2　可选参数和默认值　13
1．4　LINQ简介　14
1．4．1　查询表达式和进程内查询　14
1．4．2　查询XML　15
1．4．3　LINQ to SQL　16
1．5　COM和动态类型　17
1．5．1　简化COM互操作　17
1．5．2　与动态语言互操作　18
1．6　轻松编写异步代码　19
1．7　剖析．NET平台　20
1．7．1　C#语言　20
1．7．2　运行时　21
1．7．3　框架库　21
1．8　怎样写出超炫的代码　22
1．8．1　采用代码段形式的全能代码　22
1．8．2　教学代码不是产品代码　23
1．8．3　你的新朋友：语言规范　23
1．9　小结　24

第2章　C# 1所搭建的核心基础　25
2．1　委托　25
2．1．1　简单委托的构成　26
2．1．2　合并和删除委托　30
2．1．3　对事件的简单讨论　32
2．1．4　委托总结　33
2．2　类型系统的特征　33
2．2．1　C#在类型系统世界中的位置　34
2．2．2　C# 1的类型系统何时不够用　36
2．2．3　类型系统特征总结　39
2．3　值类型和引用类型　39
2．3．1　现实世界中的值和引用　39
2．3．2　值类型和引用类型基础知识　40
2．3．3　走出误区　41
2．3．4　装箱和拆箱　43
2．3．5　值类型和引用类型小结　44
2．4　C# 1之外：构建于坚实基础之上的新特性　44
2．4．1　与委托有关的特性　44
2．4．2　与类型系统有关的特性　46
2．4．3　与值类型有关的特性　48
2．5　小结　49

第二部分　C# 2：解决C# 1的问题

第3章　用泛型实现参数化类型　52
3．1　为什么需要泛型　53
3．2　日常使用的简单泛型　54
3．2．1　通过例子来学习：泛型字典　54
3．2．2　泛型类型和类型参数　56
3．2．3　泛型方法和判读泛型声明　59
3．3　深化与提高　62
3．3．1　类型约束　62
3．3．2　泛型方法类型实参的类型推断　67
3．3．3　实现泛型　68
3．4　高级泛型　73
3．4．1　静态字段和静态构造函数　73
3．4．2　JIT编译器如何处理泛型　75
3．4．3　泛型迭代　77
3．4．4　反射和泛型　79
3．5　泛型在C#和其他语言中的限制　82
3．5．1　泛型可变性的缺乏　83
3．5．2　缺乏操作符约束或者“数值”约束　87
3．5．3　缺乏泛型属性、索引器和其他成员类型　88
3．5．4　同C++模板的对比　89
3．5．5　和Java泛型的对比　90
3．6　小结　91

第4章　可空类型　93
4．1　没有值时怎么办　93
4．1．1　为什么值类型的变量不能是null　94
4．1．2　在C# 1中表示空值的模式　94
4．2　System．Nullable和System．Nullable　96
4．2．1　Nullable简介　96
4．2．2　Nullable装箱和拆箱　99
4．2．3　Nullable实例的相等性　100
4．2．4　来自非泛型Nullable类的支持　101
4．3　C# 2为可空类型提供的语法糖　101
4．3．1　?修饰符　102
4．3．2　使用null进行赋值和比较　103
4．3．3　可空转换和操作符　105
4．3．4　可空逻辑　108
4．3．5　对可空类型使用as操作符　109
4．3．6　空合并操作符　110
4．4　可空类型的新奇用法　112
4．4．1　尝试一个不使用输出参数的操作　113
4．4．2　空合并操作符让比较不再痛苦　115
4．5　小结　117

第5章　进入快速通道的委托　118
5．1　向笨拙的委托语法说拜拜　119
5．2　方法组转换　120
5．3　协变性和逆变性　122
5．3．1　委托参数的逆变性　122
5．3．2　委托返回类型的协变性　123
5．3．3　不兼容的风险　124
5．4　使用匿名方法的内联委托操作　125
5．4．1　从简单的开始：处理一个参数　126
5．4．2　匿名方法的返回值　128
5．4．3　忽略委托参数　129
5．5　匿名方法中的捕获变量　131
5．5．1　定义闭包和不同类型的变量　131
5．5．2　捕获变量的行为　132
5．5．3　捕获变量到底有什么用处　133
5．5．4　捕获变量的延长生存期　134
5．5．5　局部变量实例化　135
5．5．6　共享和非共享的变量混合使用　137
5．5．7　捕获变量的使用规则和小结　139
5．6　小结　140

第6章　实现迭代器的捷径　141
6．1　C# 1：手写迭代器的痛苦　142
6．2　C# 2：利用yield语句简化迭代器　144
6．2．1　迭代器块和yield return简介　145
6．2．2　观察迭代器的工作流程　146
6．2．3　进一步了解迭代器执行流程　148
6．2．4　具体实现中的奇特之处　151
6．3　真实的迭代器示例　152
6．3．1　迭代时刻表中的日期　152
6．3．2　迭代文件中的行　153
6．3．3　使用迭代器块和谓词对项进行延迟过滤　156
6．4　使用CCR实现伪同步代码　157
6．5　小结　160

第7章　结束C# 2的讲解：最后的一些特性　161
7．1　分部类型　162
7．1．1　在多个文件中创建一个类型　162
7．1．2　分部类型的使用　164
7．1．3　C# 3独有的分部方法　166
7．2　静态类型　167
7．3　独立的取值方法/赋值方法属性访问器　169
7．4　命名空间别名　170
7．4．1　限定的命名空间别名　171
7．4．2　全局命名空间别名　172
7．4．3　外部别名　173
7．5　pragma指令　174
7．5．1　警告pragma　174
7．5．2　校验和pragma　175
7．6　非安全代码中固定大小的缓冲区　176
7．7　把内部成员暴露给选定的程序集　178
7．7．1　简单情况下的友元程序集　178
7．7．2　为什么使用Internals-VisibleTo　179
7．7．3　InternalsVisibleTo和签名程序集　179
7．8　小结　180

第三部分　C# 3：革新写代码的方式

第8章　用智能的编译器来防错　182
8．1　自动实现的属性　183
8．2　隐式类型的局部变量　185
8．2．1　用var声明局部变量　185
8．2．2　隐式类型的限制　187
8．2．3　隐式类型的优缺点　188
8．2．4　建议　189
8．3　简化的初始化　190
8．3．1　定义示例类型　190
8．3．2　设置简单属性　191
8．3．3　为嵌入对象设置属性　192
8．3．4　集合初始化程序　193
8．3．5　初始化特性的应用　196
8．4　隐式类型的数组　197
8．5　匿名类型　198
8．5．1　第一次邂逅匿名类型　198
8．5．2　匿名类型的成员　200
8．5．3　投影初始化程序　201
8．5．4　重点何在　202
8．6　小结　203

第9章　Lambda表达式和表达式树　204
9．1　作为委托的Lambda表达式　205
9．1．1　准备工作：Func<．．．>委托类型简介　205
9．1．2　第一次转换成Lambda表达式　206
9．1．3　用单一表达式作为主体　207
9．1．4　隐式类型的参数列表　207
9．1．5　单一参数的快捷语法　208
9．2　使用List和事件的简单例子　209
9．2．1　列表的过滤、排序和操作　210
9．2．2　在事件处理程序中进行记录　211
9．3　表达式树　212
9．3．1　以编程方式构建表达式树　213
9．3．2　将表达式树编译成委托　214
9．3．3　将C# Lambda表达式转换成表达式树　215
9．3．4　位于LINQ核心的表达式树　218
9．3．5　LINQ之外的表达式树　220
9．4　类型推断和重载决策的改变　221
9．4．1　改变的起因：精简泛型方法调用　221
9．4．2　推断匿名函数的返回类型　222
9．4．3　分两个阶段进行的类型推断　223
9．4．4　选择正确的被重载的方法　227
9．4．5　类型推断和重载决策　229
9．5　小结　229

第10章　扩展方法　230
10．1　未引入扩展方法之前的状态　231
10．2　扩展方法的语法　233
10．2．1　声明扩展方法　233
10．2．2　调用扩展方法　234
10．2．3　扩展方法是怎样被发现的　235
10．2．4　在空引用上调用方法　236
10．3　．NET 3．5中的扩展方法　238
10．3．1　从Enumerable开始起步　238
10．3．2　用Where过滤并将方法调用链接到一起　240
10．3．3　插曲：似曾相识的Where方法　241
10．3．4　用Select方法和匿名类型进行投影　242
10．3．5　用OrderBy方法进行排序　243
10．3．6　涉及链接的实际例子　244
10．4　使用思路和原则　245
10．4．1 “扩展世界”和使接口更丰富　246
10．4．2　流畅接口　246
10．4．3　理智使用扩展方法　248
10．5　小结　249

第11章　查询表达式和LINQ to Objects　250
11．1　LINQ介绍　251
11．1．1　LINQ中的基础概念　251
11．1．2　定义示例数据模型　255
11．2　简单的开始：选择元素　256
11．2．1　以数据源作为开始，以选择作为结束　257
11．2．2　编译器转译是查询表达式基础的转译　257
11．2．3　范围变量和重要的投影　260
11．2．4　Cast、OfType和显式类型的范围变量　262
11．3　对序列进行过滤和排序　264
11．3．1　使用where子句进行过滤　264
11．3．2　退化的查询表达式　265
11．3．3　使用orderby子句进行排序　265
11．4　let子句和透明标识符　267
11．4．1　用let来进行中间计算　267
11．4．2　透明标识符　268
11．5　连接　270
11．5．1　使用join子句的内连接　270
11．5．2　使用join．．．into子句进行分组连接　274
11．5．3　使用多个from子句进行交叉连接和合并序列　276
11．6　分组和延续　279
11．6．1　使用group．．．by子句进行分组　279
11．6．2　查询延续　282
11．7　在查询表达式和点标记之间作出选择　285
11．7．1　需要使用点标记的操作　285
11．7．2　使用点标记可能会更简单的查询表达式　286
11．7．3　选择查询表达式　286
11．8　小结　287

第12章　超越集合的LINQ　289
12．1　使用LINQ to SQL查询数据库　290
12．1．1　数据库和模型　290
12．1．2　用查询表达式访问数据库　292
12．1．3　包含连接的查询　294
12．2　用IQueryable和IQueryProvider进行转换　296
12．2．1　IQueryable和相关接口的介绍　297
12．2．2　模拟接口实现来记录调用　298
12．2．3　把表达式粘合在一起：Queryable的扩展方法　300
12．2．4　模拟实际运行的查询提供器　302
12．2．5　包装IQueryable　303
12．3　LINQ友好的API和LINQ to XML　303
12．3．1　LINQ to XML中的核心类型　304
12．3．2　声明式构造　305
12．3．3　查询单个节点　308
12．3．4　合并查询操作符　309
12．3．5　与LINQ和谐共处　310
12．4　用并行LINQ代替LINQ to Objects　311
12．4．1　在单线程中绘制曼德博罗特集　311
12．4．2　ParallelEnumerable、ParallelQuery和AsParallel　313
12．4．3　调整并行查询　315
12．5　使用LINQ to Rx反转查询模型　316
12．5．1　IObservable和IObserver　316
12．5．2　简单的开始　318
12．5．3　查询可观察对象　319
12．5．4　意义何在　321
12．6　扩展LINQ to Objects　321
12．6．1　设计和实现指南　322
12．6．2　示例扩展：选择随机元素　323
12．7　小结　324

第四部分　C# 4：良好的交互性

第13章　简化代码的微小修改　328
13．1　可选参数和命名实参　328
13．1．1　可选参数　329
13．1．2　命名实参　334
13．1．3　两者相结合　337
13．2　改善COM互操作性　341
13．2．1　在C# 4之前操纵Word是十分恐怖的　342
13．2．2　可选参数和命名实参的复仇　342
13．2．3　按值传递ref参数　343
13．2．4　调用命名索引器　344
13．2．5　链接主互操作程序集　345
13．3　接口和委托的泛型可变性　348
13．3．1　可变性的种类：协变性和逆变性　348
13．3．2　在接口中使用可变性　349
13．3．3　在委托中使用可变性　352
13．3．4　复杂情况　353
13．3．5　限制和说明　354
13．4　对锁和字段风格的事件的微小改变　357
13．4．1　健壮的锁　357
13．4．2　字段风格的事件　358
13．5　小结　359

第14章　静态语言中的动态绑定　360
14．1　何谓、何时、为何、如何　361
14．1．1　何谓动态类型　361
14．1．2　动态类型什么时候有用，为什么　362
14．1．3　C# 4如何提供动态类型　363
14．2　关于动态的快速指南　364
14．3　动态类型示例　366
14．3．1　COM和Office　367
14．3．2　动态语言　368
14．3．3　纯托管代码中的动态类型　372
14．4　幕后原理　377
14．4．1　DLR简介　378
14．4．2　DLR核心概念　379
14．4．3　C#编译器如何处理动态　382
14．4．4　更加智能的C#编译器　385
14．4．5　动态代码的约束　388
14．5　实现动态行为　390
14．5．1　使用ExpandoObject　391
14．5．2　使用DynamicObject　394
14．5．3　实现IDynamicMetaObject-Provider　400
14．6　小结　404

第五部分　C# 5：简化的异步编程

第15章　使用async/await进行异步编程　406
15．1　异步函数简介　407
15．1．1　初识异步类型　408
15．1．2　分解第一个示例　409
15．2　思考异步编程　410
15．2．1　异步执行的基础　410
15．2．2　异步方法　412
15．3　语法和语义　413
15．3．1　声明异步方法　413
15．3．2　异步方法的返回类型　414
15．3．3　可等待模式　415
15．3．4　await表达式的流　418
15．3．5　从异步方法返回　421
15．3．6　异常　422
15．4　异步匿名函数　429
15．5　实现细节：编译器转换　431
15．5．1　生成的代码　432
15．5．2　骨架方法的结构　434
15．5．3　状态机的结构　435
15．5．4　一个入口搞定一切　436
15．5．5　围绕await表达式的控制　438
15．5．6　跟踪栈　439
15．5．7　更多内容　440
15．6　高效地使用async/await　441
15．6．1　基于任务的异步模式　441
15．6．2　组合异步操作　444
15．6．3　对异步代码编写单元测试　447
15．6．4　可等待模式的归来　450
15．6．5　在WinRT中执行异步操作　451
15．7　小结　452

第16章　C# 5附加特性和结束语　453
16．1　foreach循环中捕获变量的变化　453
16．2　调用者信息特性　454
16．2．1　基本行为　454
16．2．2　日志　456
16．2．3　实现INotifyProperty-Changed　456
16．2．4　在非．NET 4．5环境下使用调用者信息特性　457
16．3　结束语　458

附录A　LINQ标准查询操作符　460
附录B　．NET中的泛型集合　471
附录C　版本总结　483

　　世上有两类钢琴家。
　　一类钢琴家弹琴并不是因为他们喜欢，而是因为父母强迫他们上钢琴课。另一类钢琴家弹琴是因为他们喜欢音乐，想创作音乐。他们不需要被强迫，相反，他们陶醉其中，时常忘记什么时候要停下来。
　　后一类人中，有人是把弹钢琴当作一种爱好。而有人则是为了生活，因此更需要投入、技巧和天赋。他们有一定的灵活性来选择弹奏哪些音乐流派和风格，不过这些选择主要还是由雇主的需要或者听众的口味来决定的。
　　后一类人中，有人主要就是为了钱，但也有一些专业人士即便没有报酬，也愿意在公共场合弹奏钢琴。他们喜欢运用自己的技巧和天赋为别人演奏音乐。在这个过程中，他们能找到许多乐趣。如果同时还有报酬，当然更是锦上添花。
　　后一类人中，有人是自学成材的，他们演奏乐曲是不看谱的。这些人有极高的天赋和能力，但除非通过音乐本身，否则无法向别人传递那种直观的感受。还有一些人无论在理论还是实践上都经过了正统的训练，他们能清楚地理解作曲家是用什么手法得到预期的情绪效果，并相应地改进自己的演绎手法。
　　后一类人中，有人从来没有打开钢琴看它的内部构造。还有一些人则对钢琴的发声原理好奇不已，最后发现是由于杠杆装置和绞盘在音锤敲击琴弦前的瞬间，牵引制音器的擒纵器，他们为弄明白由5 000～10 000个运动机件组成的这个乐器装置而感到高兴和自豪。
　　后一类人中，有人会对自己的手艺和成就心满意足，对它们带来的心灵上的愉悦和经济上的收入感到非常满意。但是，还有一些人不仅仅是艺术家、理论家和技师，他们会抽时间以导师的身份，将那些知识传授给其他人。
　　我不知道Jon Skeet是哪一类钢琴家。但是，我与这位微软C# MVP有多年的电子邮件交流，并经常看他的博客。我本人至少3遍逐字读完他的这本书，我清楚地知道Jon是后一种软件开发者：热情、博学、天资极高、有好奇心以及善于分析——是其他人的好老师。
　　C#是一种极为实用和快速发展的语言。通过添加查询能力、更丰富的类型推断、精简的匿名函数语法，等等，一种全新风格的编程语言已出现在我们的面前。与此同时，它代表的仍然是一种静态类型的、面向组件的开发方式，C#取得成功的立足之本没有变。
　　许多新元素会让人有矛盾的感觉。一方面，它们会显得比较“旧”（Lambda表达式可以追溯到20世纪上半叶计算机科学奠基的年代）。与此同时，对于那些习惯了现代面向对象编程的开发者，它们又可能显得太新和太不熟悉。
　　Jon掌控了一切。对于需要理解C#最新版本“是什么”和“怎么做”的专业开发者，本书是理想的选择。此外，如果开发者还探索语言为什么要这样设计，从而加深他们对语言的理解，那么本书更是独一无二的。
　　为了利用语言提供的所有新能力，需要以全新的方式思考数据、函数以及它们之间的关系。这有点儿像经过多年的古典乐训练之后，开始尝试演奏爵士乐——或者相反。不管怎样，我期待下一代C#程序员能够“谱写”出优秀的乐章。祝你“谱曲”愉快，并感谢你选用了C#这个“主调”。
　　Eric Lippert
　　Coverity C#分析架构师