C# ValueTuple 原理

本文告诉大家一些 ValueTuple 的原理，避免在使用出现和期望不相同的值。ValueTuple 是 C# 7 的语法糖，如果使用的 .net Framework 是 4.7 以前，那么需要使用 Nuget 安装System.ValueTuple

虽然 ValueTuple 的很好用，但是需要知道他有两个地方都是在用的时候需要知道他原理。如果不知道原理，可能就发现代码和预期不相同

json 转换

先创建一个项目，然后安装 Json 解析，使用下面的代码，在运行之前，先猜一下，下面的代码会出现什么

            var foo = (name: "lindexi", site: "blog.csdn.net/lindexi_gd");
            var str = JsonConvert.SerializeObject(foo);

实际上输出的是 {"Item1":"lindexi","Item2":"blog.csdn.net/lindexi_gd"}

那么刚才的命名在哪？

如果想知道，那么请看 ValueTuple 的原理

原理

先来写一段代码，编译之后对他反编译，看一下他是怎么做的

        static void Main(string[] args)
        {
            var foo = Foo();
            var str = JsonConvert.SerializeObject(foo);
            Console.WriteLine(str);
        }

        static (string name, string site) Foo()
        {
            return (name: "lindexi", site: "blog.csdn.net/lindexi_gd");
        }

不需要安装反编译软件，可以使用这个网站拿到反编译

可以看到Foo被编译为 TupleElementNames 特性的两个字符串

    [return: TupleElementNames(new string[]
    {
        "name",
        "site"
    })]
    private static ValueTuple<string, string> Foo()
    {
        return new ValueTuple<string, string>("lindexi", "blog.csdn.net/lindexi_gd");
    }

所以实际上代码是 ValueTuple<string, string> 不是刚才定义的代码，只是通过 TupleElementNames 让编译器知道值，所以是语法糖。

IL 代码是

private hidebysig static valuetype [mscorlib]System.ValueTuple`2<string, string> 
    Foo() cil managed 
  {
    .param [0] 
    .custom instance void [mscorlib]System.Runtime.CompilerServices.TupleElementNamesAttribute::.ctor(string[]) 
      = (
        01 00 02 00 00 00 04 6e 61 6d 65 04 73 69 74 65 // .......name.site 这里就是 return: TupleElementNames 的命名
        00 00                                           // ..
      )
    .maxstack 2
    .locals init (
      [0] valuetype [mscorlib]System.ValueTuple`2<string, string> V_0
    )

    // [20 9 - 20 10]
    IL_0000: nop          

    // [21 13 - 21 72]
    IL_0001: ldstr        "lindexi"
    IL_0006: ldstr        "blog.csdn.net/lindexi_gd"
    IL_000b: newobj       instance void valuetype [mscorlib]System.ValueTuple`2<string, string>::.ctor(!0/*string*/, !1/*string*/)
    IL_0010: stloc.0      // V_0
    IL_0011: br.s         IL_0013

    // [22 9 - 22 10]
    IL_0013: ldloc.0      // V_0
    IL_0014: ret          

  }

这个特性只有编译器可以用，不可以在代码使用。

在上面的解释，实际上 IL 不知道存在定义的命名，所以不可以通过这个方法获得值。

动态类型获得值

如果希望使用动态类型获得值，那么下面的代码实际上会运行出现异常

        static void Main(string[] args)
        {
            dynamic foo = Foo();
            Console.WriteLine(foo.name);
        }

        static (string name, string site) Foo()
        {
            return (name: "lindexi", site: "blog.csdn.net/lindexi_gd");
        }

运行出现 RuntimeBinderException 异常，因为没有发现 name 属性

实际上对比下面匿名类，也就是很差不多写法。

        dynamic foo = new { name = "lindexi", site = "blog.csdn.net/lindexi_gd" };
            Console.WriteLine(foo.name);

运行是可以的，所以在使用动态类型，请不要使用 ValueTuple ，如果需要使用，那么请知道有存在找不到变量异常，而且是在运行才出现异常。

其他需要知道的

不要随便定义一个看不懂的值

实际上下面的代码，编译是可以通过

(int x, (int y, (float a, float b))[] c) f1

但是这个值，在看的时候，几乎说不出他的属性

第二个需要知道的，ValueTuple 是值类型，所以他的默认值不是 null 而是 default(xx)，在C# 7.2 支持使用关键字，所以不需要去写 defalut(xx,xx)

关于 ValueTuple 变量名的定义也是很难说的，有的小伙伴觉得需要使用 Axx 的方式命名，但是很多小伙伴觉得使用 aaBa 的命名更好，所以暂时对于他的命名，大家觉得什么方式好请告诉我

参见：Exploring Tuples as a Library Author

C# 7: Dynamic types and Reflection cannot access Tuple fields by name

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