簡介

集合表達式（Collection Expressions）是 C# 12.0（隨 .NET 8.0 發佈於 2023 年）引入的一項新特性，用於以簡潔、聲明式的方式創建和初始化集合（如數組、列表、字典等）。集合表達式通過 [...] 語法提供了一種更直觀的方式來定義集合，減少樣板代碼並提高可讀性。

背景和作用

集合表達式旨在解決傳統集合初始化（如 new List<T> { ... } 或 new[] { ... }）的冗長和不一致問題，靈感來源於 Python 和 JavaScript 的列表推導式。它在以下場景中特別有用：

• 數據初始化：快速定義數組、列表或字典。
• 批量操作：簡化 MySqlBulkLoader 的數據表填充。
• API 輸入/輸出：處理 JSON 數據或響應集合。
• 緩存管理：初始化 MemoryCache 的鍵值對。
• 定時任務：結合 Cronos 處理批量數據。

核心概念

傳統初始化 vs 集合表達式

// 傳統方式  
List<int> list1 = new List<int> { 1, 2, 3 };  
int[] array1 = new int[] { 1, 2, 3 };  

// C# 12 集合表達式  
List<int> list2 = [1, 2, 3];  
int[] array2 = [1, 2, 3];  
Span<int> span = [1, 2, 3];  

語法結構

// 基礎形式  
[element1, element2, ..., elementN]  

// 空集合  
var empty = [];  

// 嵌套集合  
int[][] matrix = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]];  

支持的所有集合類型

✅ 所有實現 IEnumerable<T> 且有 Add 方法的類型都支持

主要功能

簡潔語法：

• 使用 [...] 替代 new List<T> { ... } 或 new[] { ... }。
• 支持多種集合類型（數組、List<T>、Span<T>、字典等）。

擴展運算符：

• 使用 .. 展開現有集合（如合併數組或列表）。

類型推斷：

• 自動推斷目標集合類型，減少顯式類型聲明。

多場景支持：

• 初始化集合、傳遞參數、返回結果。
• 支持 LINQ、異步操作和併發場景。

與現有集合兼容：

• 無縫轉換到 IEnumerable<T>、ICollection<T> 等。

核心語法

集合表達式使用 [...] 語法，支持以下形式：

• 基本初始化：

int[] numbers = [1, 2, 3]; // 等價於 new[] { 1, 2, 3 }
List<string> names = ["Alice", "Bob"]; // 等價於 new List<string> { "Alice", "Bob" }

• 擴展運算符（..）：

int[] moreNumbers = [1, 2, ..numbers, 4]; // 展開 numbers，生成 [1, 2, 1, 2, 3, 4]

• 空集合：

int[] empty = []; // 等價於 Array.Empty<int>()

• 嵌套集合：

int[][] jagged = [[1, 2], [3, 4]]; // 鋸齒狀數組

• 字典初始化：

Dictionary<string, int> scores = ["Alice": 90, "Bob": 85]; // 等價於 new Dictionary<string, int> { ["Alice"] = 90, ["Bob"] = 85 }

• 目標類型：

  • 支持 IEnumerable<T>、ICollection<T>、List<T>、數組、Span<T> 等。
  • 編譯器根據上下文推斷類型：

  IEnumerable<int> enumerable = [1, 2, 3]; // 推斷為數組

• 自定義集合支持

public class CustomCollection<T> : IEnumerable<T>  
{  
    private readonly List<T> _items = new();  

    public void Add(T item) => _items.Add(item);  

    public IEnumerator<T> GetEnumerator() => _items.GetEnumerator();  
}  

// 使用集合表達式初始化  
CustomCollection<string> tags = ["dotnet", "csharp"];