C#

语言规范

版本 4.0

目录

1. 简介...................................................................................................................................................... 1

1.1 Hello world....................................................................................................................................... 1

1.2 程序结构.......................................................................................................................................... 2

1.3 类型和变量...................................................................................................................................... 3

1.4 表达式............................................................................................................................................. 6

1.5 语句................................................................................................................................................. 8

1.6 类和对象........................................................................................................................................ 12

1.6.1 成员......................................................................................................................................... 12

1.6.2 可访问性................................................................................................................................. 13

1.6.3 类型参数................................................................................................................................. 13

1.6.4 基类......................................................................................................................................... 14

1.6.5 字段......................................................................................................................................... 14

1.6.6 方法......................................................................................................................................... 15

1.6.6.1 参数.................................................................................................................................. 15

1.6.6.2 方法体和局部变量............................................................................................................ 17

1.6.6.3 静态方法和实例方法........................................................................................................ 17

1.6.6.4 虚方法、重写方法和抽象方法......................................................................................... 18

1.6.6.5 方法重载........................................................................................................................... 20

1.6.7 其他函数成员.......................................................................................................................... 21

1.6.7.1 构造函数........................................................................................................................... 22

1.6.7.2 属性.................................................................................................................................. 23

1.6.7.3 索引器............................................................................................................................... 23

1.6.7.4 事件.................................................................................................................................. 23

1.6.7.5 运算符............................................................................................................................... 24

1.6.7.6 析构函数........................................................................................................................... 25

1.7 结构............................................................................................................................................... 25

1.8 数组............................................................................................................................................... 26

1.9 接口............................................................................................................................................... 27

1.10 枚举............................................................................................................................................. 28

1.11 委托............................................................................................................................................. 29

1.12 特性............................................................................................................................................. 30

2. 词法结构............................................................................................................................................ 33

2.1 程序............................................................................................................................................... 33

2.2 文法............................................................................................................................................... 33

2.2.1 文法表示法............................................................................................................................. 33

2.2.2 词法文法................................................................................................................................. 34

2.2.3 句法文法................................................................................................................................. 34

2.3 词法分析........................................................................................................................................ 34

2.3.1 行结束符................................................................................................................................. 35

2.3.2 注释......................................................................................................................................... 35

2.3.3 空白......................................................................................................................................... 36

2.4 标记............................................................................................................................................... 37

2.4.1 Unicode 字符转义序列........................................................................................................... 37

2.4.2 标识符..................................................................................................................................... 38

2.4.3 关键字..................................................................................................................................... 39

2.4.4 文本......................................................................................................................................... 41

2.4.4.1 布尔值............................................................................................................................... 41

2.4.4.2 整数.................................................................................................................................. 41

2.4.4.3 实数.................................................................................................................................. 42

2.4.4.4 字符.................................................................................................................................. 43

2.4.4.5 字符串............................................................................................................................... 44

2.4.4.6 null 文本........................................................................................................................... 46

2.4.5 运算符和标点符号.................................................................................................................. 46

2.5 预处理指令.................................................................................................................................... 46

2.5.1 条件编译符号.......................................................................................................................... 47

2.5.2 预处理表达式.......................................................................................................................... 48

2.5.3 声明指令................................................................................................................................. 49

2.5.4 条件编译指令.......................................................................................................................... 49

2.5.5 诊断指令................................................................................................................................. 52

2.5.6 区域指令................................................................................................................................. 52

2.5.7 行指令..................................................................................................................................... 53

2.5.8 Pragma 指令............................................................................................................................ 53

2.5.8.1 Pragma warning.................................................................................................................. 54

3. 基本概念............................................................................................................................................ 55

3.1 应用程序启动................................................................................................................................ 55

3.2 应用程序终止................................................................................................................................ 56

3.3 声明............................................................................................................................................... 56

3.4 成员............................................................................................................................................... 58

3.4.1 命名空间成员.......................................................................................................................... 58

3.4.2 结构成员................................................................................................................................. 59

3.4.3 枚举成员................................................................................................................................. 59

3.4.4 类成员..................................................................................................................................... 59

3.4.5 接口成员................................................................................................................................. 59

3.4.6 数组成员................................................................................................................................. 60

3.4.7 委托成员................................................................................................................................. 60

3.5 成员访问........................................................................................................................................ 60

3.5.1 已声明可访问性...................................................................................................................... 60

3.5.2 可访问域................................................................................................................................. 61

3.5.3 实例成员的受保护访问........................................................................................................... 63

3.5.4 可访问性约束.......................................................................................................................... 64

3.6 签名和重载.................................................................................................................................... 65

3.7 范围............................................................................................................................................... 66

3.7.1 名称隐藏................................................................................................................................. 68

3.7.1.1 通过嵌套隐藏................................................................................................................... 68

3.7.1.2 通过继承隐藏................................................................................................................... 69

3.8 命名空间和类型名称..................................................................................................................... 70

3.8.1 完全限定名............................................................................................................................. 72

3.9 自动内存管理................................................................................................................................ 73

3.10 执行顺序...................................................................................................................................... 75

4. 类型.................................................................................................................................................... 77

4.1 值类型........................................................................................................................................... 77

4.1.1 System.ValueType 类型.......................................................................................................... 78

4.1.2 默认构造函数.......................................................................................................................... 78

4.1.3 结构类型................................................................................................................................. 79

4.1.4 简单类型................................................................................................................................. 79

4.1.5 整型......................................................................................................................................... 80

4.1.6 浮点型..................................................................................................................................... 81

4.1.7 decimal 类型........................................................................................................................... 82

4.1.8 bool 类型................................................................................................................................. 82

4.1.9 枚举类型................................................................................................................................. 82

4.1.10 可以为 null 的类型.............................................................................................................. 83

4.2 引用类型........................................................................................................................................ 83

4.2.1 类类型..................................................................................................................................... 84

4.2.2 对象类型................................................................................................................................. 84

4.2.3 dynamic 类型.......................................................................................................................... 84

4.2.4 string 类型............................................................................................................................... 85

4.2.5 接口类型................................................................................................................................. 85

4.2.6 数组类型................................................................................................................................. 85

4.2.7 委托类型................................................................................................................................. 85

4.3 装箱和拆箱.................................................................................................................................... 85

4.3.1 装箱转换................................................................................................................................. 85

4.3.2 拆箱转换................................................................................................................................. 87

4.4 构造类型........................................................................................................................................ 87

4.4.1 类型实参................................................................................................................................. 88

4.4.2 开放和封闭类型...................................................................................................................... 88

4.4.3 绑定和未绑定类型.................................................................................................................. 89

4.4.4 满足约束................................................................................................................................. 89

4.5 类型形参........................................................................................................................................ 90

4.6 表达式树类型................................................................................................................................ 91

4.7 dynamic 类型................................................................................................................................. 91

5. 变量.................................................................................................................................................... 93

5.1 变量类别........................................................................................................................................ 93

5.1.1 静态变量................................................................................................................................. 93

5.1.2 实例变量................................................................................................................................. 93

5.1.2.1 类中的实例变量................................................................................................................ 93

5.1.2.2 结构中的实例变量............................................................................................................ 94

5.1.3 数组元素................................................................................................................................. 94

5.1.4 值参数..................................................................................................................................... 94

5.1.5 引用形参................................................................................................................................. 94

5.1.6 输出形参................................................................................................................................. 94

5.1.7 局部变量................................................................................................................................. 95

5.2 默认值........................................................................................................................................... 95

5.3 明确赋值........................................................................................................................................ 96

5.3.1 初始已赋值变量...................................................................................................................... 96

5.3.2 初始未赋值变量...................................................................................................................... 97

5.3.3 确定明确赋值的细则.............................................................................................................. 97

5.3.3.1 一般语句规则................................................................................................................... 98

5.3.3.2 块语句、checked 和 unchecked 语句............................................................................ 98

5.3.3.3 表达式语句....................................................................................................................... 98

5.3.3.4 声明语句........................................................................................................................... 98

5.3.3.5 if 语句............................................................................................................................... 98

5.3.3.6 switch 语句....................................................................................................................... 99

5.3.3.7 while 语句......................................................................................................................... 99

5.3.3.8 do 语句............................................................................................................................. 99

5.3.3.9 for 语句............................................................................................................................. 99

5.3.3.10 break、continue 和 goto 语句..................................................................................... 100

5.3.3.11 throw 语句.................................................................................................................... 100

5.3.3.12 return 语句.................................................................................................................... 100

5.3.3.13 try-catch 语句................................................................................................................ 100

5.3.3.14 try-finally 语句.............................................................................................................. 100

5.3.3.15 try-catch-finally 语句.................................................................................................... 101

5.3.3.16 foreach 语句................................................................................................................. 102

5.3.3.17 using 语句..................................................................................................................... 102

5.3.3.18 lock 语句....................................................................................................................... 102

5.3.3.19 yield 语句...................................................................................................................... 102

5.3.3.20 简单表达式的一般规则................................................................................................ 102

5.3.3.21 带有嵌入表达式的表达式的一般规则.......................................................................... 103

5.3.3.22 调用表达式和对象创建表达式..................................................................................... 103

5.3.3.23 简单赋值表达式............................................................................................................ 103

5.3.3.24 && 表达式.................................................................................................................... 104

5.3.3.25 || 表达式........................................................................................................................ 104

5.3.3.26 ! 表达式........................................................................................................................ 105

5.3.3.27 ?? 表达式...................................................................................................................... 106

5.3.3.28 ?: 表达式....................................................................................................................... 106

5.3.3.29 匿名函数....................................................................................................................... 106

5.4 变量引用...................................................................................................................................... 107

5.5 变量引用的原子性....................................................................................................................... 107

6. 转换.................................................................................................................................................. 109

6.1 隐式转换...................................................................................................................................... 109

6.1.1 标识转换............................................................................................................................... 110

6.1.2 隐式数值转换........................................................................................................................ 110

6.1.3 隐式枚举转换........................................................................................................................ 110

6.1.4 可以为 null 的隐式转换....................................................................................................... 110

6.1.5 null 文本转换........................................................................................................................ 111

6.1.6 隐式引用转换........................................................................................................................ 111

6.1.7 装箱转换............................................................................................................................... 111

6.1.8 隐式动态转换........................................................................................................................ 112

6.1.9 隐式常量表达式转换............................................................................................................ 112

6.1.10 涉及类型形参的隐式转换................................................................................................... 112

6.1.11 用户定义的隐式转换.......................................................................................................... 113

6.1.12 匿名函数转换和方法组转换............................................................................................... 113

6.2 显式转换...................................................................................................................................... 113

6.2.1 显式数值转换........................................................................................................................ 114

6.2.2 显式枚举转换........................................................................................................................ 115

6.2.3 可以为 null 的显式转换....................................................................................................... 115

6.2.4 显式引用转换........................................................................................................................ 116

6.2.5 拆箱转换............................................................................................................................... 117

6.2.6 显式动态转换........................................................................................................................ 117

6.2.7 涉及类型形参的显式转换..................................................................................................... 118

6.2.8 用户定义的显式转换............................................................................................................ 118

6.3 标准转换...................................................................................................................................... 119

6.3.1 标准隐式转换........................................................................................................................ 119

6.3.2 标准显式转换........................................................................................................................ 119

6.4 用户定义的转换.......................................................................................................................... 119

6.4.1 允许的用户定义转换............................................................................................................ 119

6.4.2 提升转换运算符.................................................................................................................... 119

6.4.3 用户定义转换的计算............................................................................................................ 120

6.4.4 用户定义的隐式转换............................................................................................................ 120

6.4.5 用户定义的显式转换............................................................................................................ 121

6.5 匿名函数转换.............................................................................................................................. 122

6.5.1 匿名函数转换为委托类型的计算.......................................................................................... 123

6.5.2 匿名函数转换为表达式树类型的计算.................................................................................. 124

6.5.3 实现示例............................................................................................................................... 124

6.6 方法组转换.................................................................................................................................. 126

7. 表达式.............................................................................................................................................. 129

7.1 表达式的分类.............................................................................................................................. 129

7.1.1 表达式的值........................................................................................................................... 130

7.2 静态和动态绑定.......................................................................................................................... 130

7.2.1 绑定时间............................................................................................................................... 131

7.2.2 动态绑定............................................................................................................................... 131

7.2.3 构成表达式的类型................................................................................................................ 131

7.3 运算符......................................................................................................................................... 131

7.3.1 运算符的优先级和顺序关联性............................................................................................. 132

7.3.2 运算符重载........................................................................................................................... 133

7.3.3 一元运算符重载决策............................................................................................................ 134

7.3.4 二元运算符重载决策............................................................................................................ 134

7.3.5 候选用户定义运算符............................................................................................................ 134

7.3.6 数值提升............................................................................................................................... 135

7.3.6.1 一元数值提升................................................................................................................. 135

7.3.6.2 二元数值提升................................................................................................................. 135

7.3.7 提升运算符........................................................................................................................... 136

7.4 成员查找...................................................................................................................................... 137

7.4.1 基类型................................................................................................................................... 138

7.5 函数成员...................................................................................................................................... 138

7.5.1 实参列表............................................................................................................................... 140

7.5.1.1 对应形参......................................................................................................................... 141

7.5.1.2 实参列表的运行时计算.................................................................................................. 142

7.5.2 类型推断............................................................................................................................... 143

7.5.2.1 第一阶段......................................................................................................................... 144

7.5.2.2 第二阶段......................................................................................................................... 144

7.5.2.3 输入类型......................................................................................................................... 144

7.5.2.4 输出类型......................................................................................................................... 145

7.5.2.5 依赖................................................................................................................................ 145

7.5.2.6 输出类型推断................................................................................................................. 145

7.5.2.7 参数类型显式推断.......................................................................................................... 145

7.5.2.8 精确推断......................................................................................................................... 145

7.5.2.9 下限推断......................................................................................................................... 145

7.5.2.10 上限推断....................................................................................................................... 146

7.5.2.11 固定.............................................................................................................................. 147

7.5.2.12 推断返回类型............................................................................................................... 147

7.5.2.13 方法组转换的类型推断................................................................................................ 148

7.5.2.14 查找一组表达式的最通用类型..................................................................................... 148

7.5.3 重载决策............................................................................................................................... 149

7.5.3.1 适用函数成员................................................................................................................. 149

7.5.3.2 更好的函数成员.............................................................................................................. 150

7.5.3.3 表达式的更佳转换.......................................................................................................... 151

7.5.3.4 类型的更佳转换.............................................................................................................. 151

7.5.3.5 更佳转换目标................................................................................................................. 151

7.5.3.6 泛型类中的重载.............................................................................................................. 151

7.5.4 动态重载决策的编译时检查................................................................................................. 152

7.5.5 函数成员调用........................................................................................................................ 152

7.5.5.1 已装箱实例上的调用...................................................................................................... 153

7.6 基本表达式.................................................................................................................................. 154

7.6.1 文本....................................................................................................................................... 154

7.6.2 简单名称............................................................................................................................... 154

7.6.2.1 块中的固定含义.............................................................................................................. 155

7.6.3 带括号的表达式.................................................................................................................... 156

7.6.4 成员访问............................................................................................................................... 157

7.6.4.1 相同的简单名称和类型名称........................................................................................... 158

7.6.4.2 语法多义性..................................................................................................................... 159

7.6.5 调用表达式........................................................................................................................... 159

7.6.5.1 方法调用......................................................................................................................... 160

7.6.5.2 扩展方法调用................................................................................................................. 161

7.6.5.3 委托调用......................................................................................................................... 163

7.6.6 元素访问............................................................................................................................... 164

7.6.6.1 数组访问......................................................................................................................... 164

7.6.6.2 索引器访问..................................................................................................................... 165

7.6.7 this 访问................................................................................................................................ 165

7.6.8 基访问................................................................................................................................... 166

7.6.9 后缀增量和后缀减量运算符................................................................................................. 166

7.6.10 new 运算符......................................................................................................................... 167

7.6.10.1 对象创建表达式............................................................................................................ 168

7.6.10.2 对象初始值设定项........................................................................................................ 169

7.6.10.3 集合初始值设定项........................................................................................................ 171

7.6.10.4 数组创建表达式............................................................................................................ 172

7.6.10.5 委托创建表达式............................................................................................................ 174

7.6.10.6 匿名对象创建表达式.................................................................................................... 175

7.6.11 typeof 运算符...................................................................................................................... 177

7.6.12 checked 和 unchecked 运算符........................................................................................... 178

7.6.13 默认值表达式...................................................................................................................... 180

7.6.14 匿名方法表达式.................................................................................................................. 181

7.7 一元运算符.................................................................................................................................. 181

7.7.1 一元加运算符........................................................................................................................ 181

7.7.2 一元减运算符........................................................................................................................ 181

7.7.3 逻辑否定运算符.................................................................................................................... 182

7.7.4 按位求补运算符.................................................................................................................... 182

7.7.5 前缀增量和减量运算符......................................................................................................... 182

7.7.6 强制转换表达式.................................................................................................................... 183

7.8 算术运算符.................................................................................................................................. 184

7.8.1 乘法运算符........................................................................................................................... 184

7.8.2 除法运算符........................................................................................................................... 185

7.8.3 余数运算符........................................................................................................................... 186

7.8.4 加法运算符........................................................................................................................... 187

7.8.5 减法运算符........................................................................................................................... 189

7.9 移位运算符.................................................................................................................................. 190

7.10 关系和类型测试运算符............................................................................................................. 192

7.10.1 整数比较运算符.................................................................................................................. 192

7.10.2 浮点比较运算符.................................................................................................................. 193

7.10.3 小数比较运算符.................................................................................................................. 194

7.10.4 布尔相等运算符.................................................................................................................. 194

7.10.5 枚举比较运算符.................................................................................................................. 194

7.10.6 引用类型相等运算符.......................................................................................................... 194

7.10.7 字符串相等运算符.............................................................................................................. 196

7.10.8 委托相等运算符.................................................................................................................. 196

7.10.9 相等运算符和 null.............................................................................................................. 197

7.10.10 is 运算符........................................................................................................................... 197

7.10.11 as 运算符........................................................................................................................... 197

7.11 逻辑运算符................................................................................................................................ 198

7.11.1 整数逻辑运算符.................................................................................................................. 199

7.11.2 枚举逻辑运算符.................................................................................................................. 199

7.11.3 布尔逻辑运算符.................................................................................................................. 199

7.11.4 可以为 null 的布尔逻辑运算符......................................................................................... 199

7.12 条件逻辑运算符........................................................................................................................ 200

7.12.1 布尔条件逻辑运算符.......................................................................................................... 200

7.12.2 用户定义的条件逻辑运算符............................................................................................... 201

7.13 空合并运算符............................................................................................................................ 201

7.14 条件运算符................................................................................................................................ 202

7.15 匿名函数表达式........................................................................................................................ 203

7.15.1 匿名函数签名...................................................................................................................... 204

7.15.2 匿名函数体......................................................................................................................... 205

7.15.3 重载决策............................................................................................................................. 205

7.15.4 匿名函数与动态绑定.......................................................................................................... 206

7.15.5 外层变量............................................................................................................................. 206

7.15.5.1 捕获的外层变量............................................................................................................ 206

7.15.5.2 局部变量实例化............................................................................................................ 207

7.15.6 匿名函数表达式计算.......................................................................................................... 209

7.16 查询表达式................................................................................................................................ 209

7.16.1 查询表达式的多义性.......................................................................................................... 210

7.16.2 查询表达式转换.................................................................................................................. 210

7.16.2.1 带继续符的 select 和 groupby 子句........................................................................... 211

7.16.2.2 显式范围变量类型........................................................................................................ 211

7.16.2.3 退化查询表达式............................................................................................................ 212

7.16.2.4 from、let、where、join 和 orderby 子句.................................................................... 212

7.16.2.5 select 子句..................................................................................................................... 216

7.16.2.6 Groupby 子句............................................................................................................... 216

7.16.2.7 透明标识符................................................................................................................... 216

7.16.3 查询表达式模式.................................................................................................................. 218

7.17 赋值运算符................................................................................................................................ 219

7.17.1 简单赋值............................................................................................................................. 219

7.17.2 复合赋值............................................................................................................................. 221

7.17.3 事件赋值............................................................................................................................. 222

7.18 表达式....................................................................................................................................... 222

7.19 常量表达式................................................................................................................................ 223

7.20 布尔表达式................................................................................................................................ 224

8. 语句.................................................................................................................................................. 225

8.1 结束点和可到达性....................................................................................................................... 225

8.2 块....................................................................................................................................................... .. 227

8.2.1 语句列表............................................................................................................................... 227

8.3 空语句......................................................................................................................................... 228

8.4 标记语句...................................................................................................................................... 228

8.5 声明语句...................................................................................................................................... 229

8.5.1 局部变量声明........................................................................................................................ 229

8.5.2 局部常量声明........................................................................................................................ 230

8.6 表达式语句.................................................................................................................................. 231

8.7 选择语句...................................................................................................................................... 231

8.7.1 if 语句................................................................................................................................... 231

8.7.2 switch 语句............................................................................................................................ 232

8.8 迭代语句...................................................................................................................................... 236

8.8.1 while 语句............................................................................................................................. 236

8.8.2 do 语句.................................................................................................................................. 236

8.8.3 for 语句................................................................................................................................. 237

8.8.4 foreach 语句.......................................................................................................................... 238

8.9 跳转语句...................................................................................................................................... 240

8.9.1 break 语句............................................................................................................................. 241

8.9.2 continue 语句........................................................................................................................ 242

8.9.3 goto 语句............................................................................................................................... 242

8.9.4 return 语句............................................................................................................................ 243

8.9.5 throw 语句............................................................................................................................. 244

8.10 try 语句...................................................................................................................................... 245

8.11 checked 语句和 unchecked 语句............................................................................................. 247

8.12 lock 语句................................................................................................................................... 248

8.13 using 语句.................................................................................................................................. 248

8.14 yield 语句.................................................................................................................................. 250

9. 命名空间.......................................................................................................................................... 253

9.1 编译单元...................................................................................................................................... 253

9.2 命名空间声明.............................................................................................................................. 253

9.3 Extern 别名.................................................................................................................................. 254

9.4 using 指令.................................................................................................................................... 255

9.4.1 using 别名指令...................................................................................................................... 256

9.4.2 Using 命名空间指令.............................................................................................................. 258

9.5 命名空间成员.............................................................................................................................. 260

9.6 类型声明...................................................................................................................................... 260

9.7 命名空间别名限定符................................................................................................................... 261

9.7.1 别名的唯一性........................................................................................................................ 262

10. 类.................................................................................................................................................... 263

10.1 类声明....................................................................................................................................... 263

10.1.1 类修饰符............................................................................................................................. 263

10.1.1.1 抽象类........................................................................................................................... 264

10.1.1.2 密封类........................................................................................................................... 264

10.1.1.3 静态类........................................................................................................................... 264

10.1.2 分部修饰符......................................................................................................................... 265

10.1.3 类型形参............................................................................................................................. 265

10.1.4 类基本规范......................................................................................................................... 266

10.1.4.1 基类.............................................................................................................................. 266

10.1.4.2 接口实现....................................................................................................................... 267

10.1.5 类型形参约束...................................................................................................................... 268

10.1.6 类体..................................................................................................................................... 272

10.2 分部类型.................................................................................................................................... 272

10.2.1 特性..................................................................................................................................... 272

10.2.2 修饰符................................................................................................................................. 273

10.2.3 类型形参和约束.................................................................................................................. 273

10.2.4 基类..................................................................................................................................... 273

10.2.5 基接口................................................................................................................................. 274

10.2.6 成员..................................................................................................................................... 274

10.2.7 分部方法............................................................................................................................. 275

10.2.8 名称绑定............................................................................................................................. 277

10.3 类成员....................................................................................................................................... 277

10.3.1 实例类型............................................................................................................................. 278

10.3.2 构造类型的成员.................................................................................................................. 279

10.3.3 继承..................................................................................................................................... 280

10.3.4 new 修饰符......................................................................................................................... 280

10.3.5 访问修饰符......................................................................................................................... 281

10.3.6 构成类型............................................................................................................................. 281

10.3.7 静态成员和实例成员........................................................................................