C#7 中的Tuple特性

作者：SANDEEP SINGH 发布时间：[ 2017/3/30 10:58:21 ] 推荐标签：测试开发技术 C#

　　介绍
　　Tuple是异类对象的有序序列。我们经常可以写出返回多个值的方法，所以我们需要创建一个包含多个数据元素的简单结构。为了支持这些情况，Tuple 被添加到C＃。Tuple 是包含多个字段用来表示数据成员的轻量级数据结构。
　　如果一个方法返回多个相同类型的数值，那么它可以将这些值存储在一个集合中并返回该集合。但是如果一个方法需要返回多个不同类型的值呢，C＃提供了一些可选项，比如 Class / Struct，输出参数和 Tuple。
　　让我们创建一个示例。我们有一个整数的集合，而且我们需要从这个集合中找出的小值和大值。这时候我们需要创建一个返回小值和大值的方法。为了实现这一点，我们有三个选项：Class / Struct，输出参数和 Tuple。那么，让我们逐个看看每个选项是如何完成这一功能的。
　　使用 out 参数
　　当我们创建一个方法，找出数字序列中的大值和小值。该方法需要将两个值作为大值和小值的结果。因此，我们创建返回值和使用 out 参数作为参数的方法。返回值保存系列中的大数，而 out 参数保存系列中的小数。
　　让我们创建一个名为 Operation 的类，它实现一个从数字系列中查找小和大数的方法。以下代码段能实现该功能。
using System.Collections.Generic;
namespace TupleApp
{
class Operation
{
internal int FindMinMax(List<int> list， out int min)
{
int maximum = int.MinValue， minimum = int.MaxValue;
list.ForEach(n =>
{
minimum = n < minimum ? n : minimum;
maximum = n > maximum ? n : maximum;
});
min = minimum;
return maximum;
}
}
}
　　根据上述代码片段，该方法返回一个值，该值保存一个名为 maximum 的整形变量。该值是该系列的大值。此方法将输出参数是名为 min 的参数，该参数保存的是系列中的小值。
　　现在，根据下面的代码片段从可执行程序调用此方法。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using static System.Console;
namespace TupleApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<int> numbers = Enumerable.Range(1， 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList();
int minimum = 0， maximum = 0;
Operation operation = new Operation();
maximum = operation.FindMinMax(numbers， out minimum);
Write($"{minimum} is min and {maximum} is max in {String.Join("，"， numbers)}");
Read();
}
}
}
　　现在，运行应用程序。结果如下图所示。

　　
图1：输出

　　这是正确的方法，但 out 参数并不适合于异步方法。
　　使用 Class/Struct
　　还有另一个选项可以从一个方法获取多个值–创建一个具有该数据结构的类或结构体。我们在这里也执行相同的操作。我们创建一个名为 CalculateData 的结构体，这个结构体中有两个属性来保存一个系列的大值和小值。以下代码段是用来创建这个结构体。
namespace TupleApp
{
struct CalculateData
{
public int Minimum { get; set; }
public int Maximum { get; set; }
}
}
　　现在，让我们创建另一个名为 Operation 的类，它用来实现从数字序列中查找小值和大值的方法。以下代码段是用来实现这一功能。
using System.Collections.Generic;
namespace TupleApp
{
class Operation
{
internal CalculateData FindMinMax(List<int> list)
{
int maximum = int.MinValue， minimum = int.MaxValue;
list.ForEach(n =>
{
minimum = n < minimum ? n : minimum;
maximum = n > maximum ? n : maximum;
});
CalculateData data = new CalculateData
{
Minimum = minimum，
Maximum = maximum
};
return data;
}
}
}
　　根据上面的代码片段，该方法返回一个具有两个属性的对象。这些属性里保存的是系列中的大值和小值。
　　现在，从可执行程序调用此方法，如下面的代码片段所示。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using static System.Console;
namespace TupleApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<int> numbers = Enumerable.Range(1， 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList();
Operation operation = new Operation();
CalculateData data = operation.FindMinMax(numbers);
Write($"{data.Minimum} is min and {data.Maximum} is max in {String.Join("，"， numbers)}");
Read();
}
}
}
　　现在，运行应用程序。终结果如下图所示。

　　
图2: 输出结果

　　使用 Tuple
　　C＃7 引入了定义元组的新方法。 Tuple 是从方法返回多个值的另一个选择。它可以保存多个不同类型的值。要在应用程序中使用 Tuple，我们需要安装 System.ValueTuple NuGet 包.

　　
图3 NuGet 包

　　我们在这里也执行相同的操作。让我们创建一个名为 Operation 的类，它实现一个从数字系列中查找小值和大数的方法。以下代码段用来实现该功能。
using System.Collections.Generic;
namespace TupleApp
{
class Operation
{
internal (int， int) FindMinMax(List<int> list)
{
int maximum = int.MinValue， minimum = int.MaxValue;
list.ForEach(n =>
{
minimum = n < minimum ? n : minimum;
maximum = n > maximum ? n : maximum;
});
return (minimum， maximum);
}
}
}
　　根据上面的代码片段，该方法返回一个有两个项目的元组。这些项目保存数字系列的大值和小值。
　　现在，根据下面的代码片段在可执行程序调用这个方法。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using static System.Console;
namespace TupleApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<int> numbers = Enumerable.Range(1， 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList();
Operation operation = new Operation();
(int， int) data = operation.FindMinMax(numbers);
Write($"{data.Item1} is min and {data.Item2} is max from {String.Join("，"， numbers)}");
Read();
}
}
}
　　根据上面的代码片段，名为 FindMinMax 的方法调用并返回一个元组。当方法直接返回多个值到一个 Tuple 类型，它们会按照他们的顺序给它们一些默认名称，以便可以方便地调用它们。这元组有两个项目，因此这些项目调用 Item1 和 Item2。 Item1 表示第一个值，而 Item2 表示第二个值。这跟 Tupple 项在创建时使用的顺序相同。
　　现在，运行应用程序。终结果如下图所示。

图4 输出结果

　　由于 Item1 和 Item2 不表示字段的实际名称，因此我们可以给它们自定义名称。元组类型变量可以具有自定义名称，而不是仅仅是默认的 Item1 或 Item2。
　　让我们更新 Operation 类中名为 FindMinMax 的现有方法。我们为这些元组字段分配自定义名称。以下代码段用来实现该功能。
using System.Collections.Generic;
namespace TupleApp
{
class Operation
{
internal (int Minimum， int Maximum) FindMinMax(List<int> list)
{
int maximum = int.MinValue， minimum = int.MaxValue;
list.ForEach(n =>
{
minimum = n < minimum ? n : minimum;
maximum = n > maximum ? n : maximum;
});
return (minimum， maximum);
}
}
}
　　这里，元组的第一个字段名称为 Minimum，而另一个字段名为 Maximum。
　　现在，根据下面的代码片段从可执行程序调用此方法。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using static System.Console;
namespace TupleApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<int> numbers = Enumerable.Range(1， 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList();
Operation operation = new Operation();
var data = operation.FindMinMax(numbers);
Write($"{data.Minimum} is min and {data.Maximum} is max from {String.Join("，"， numbers)}");
Read();
}
}
}
　　名为 FindMinMax 的方法调用并返回一个元组。该元组有两个项目，根据元组项目的顺序称为小值和大值。
　　现在，运行应用程序并查看结果。