مطالب دوره‌ها
استفاده از async و await در برنامه‌های کنسول و سرویس‌های ویندوز NT
فرض کنید می‌خواهید از await در متد Main یک برنامه‌ی کنسول به نحو ذیل استفاده کنید:
using System;
using System.Net;

namespace Async15
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            using (var webClient = new WebClient { })
            {
                webClient.Headers.Add("User-Agent", "AsyncContext 1.0");
                var data = await webClient.DownloadStringTaskAsync("https://www.dntips.ir");
                Console.WriteLine(data);
            }
        }
    }
}
کامپایلر چنین اجازه‌ای را نمی‌دهد. زیرا از await جایی می‌توان استفاده کرد که متد فراخوان آن با async مزین شده باشد و همچنین دارای یک Context باشد تا نتیجه را بتواند دریافت کند. اگر در اینجا سعی کنید async را به امضای متد Main اضافه نمائید، کامپایلر مجددا خطای an entry point cannot be marked with the 'async' modifier را صادر می‌کند.
اضافه کردن واژه‌ی کلیدی async به روال‌های رخدادگردان void برنامه‌های دسکتاپ مجاز است؛ با توجه به اینکه متد async پیش از پایان کار به فراخوان بازگشت داده می‌شوند (ذات متدهای async به این نحو است). در برنامه‌های دسکتاپ، این بازگشت به UI event loop است؛ بنابراین برنامه بدون مشکل به کار خود ادامه خواهد داد. اما در اینجا، بازگشت متد Main، به معنای بازگشت به OS است و خاتمه‌ی برنامه. به همین جهت کامپایلر از async کردن آن ممانعت می‌کند.
برای حل این مشکل در برنامه‌های کنسول و همچنین برنامه‌های سرویس ویندوز NT که دارای یک async-compatible context نیستند، می‌توان از یک کتابخانه‌ی کمکی سورس باز به نام Nito AsyncEx استفاده کرد. برای نصب آن دستور ذیل را در کنسول پاورشل نیوگت وارد کنید:
 PM> Install-Package Nito.AsyncEx
پس از نصب برای استفاده از آن خواهیم داشت:
using System;
using System.Net;
using Nito.AsyncEx;

namespace Async15
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncContext.Run(async () =>
            {
                using (var webClient = new WebClient())
                {
                    webClient.Headers.Add("User-Agent", "AsyncContext 1.0");
                    var data = await webClient.DownloadStringTaskAsync("https://www.dntips.ir");
                    Console.WriteLine(data);
                }
            });
        }
    }
}
Context ارائه شده در اینجا برخلاف مثال‌های قسمت‌های قبل، نیازی به فراخوانی متد همزمان Wait و یا خاصیت Result که هر دو از نوع blocking هستند ندارد و یک فراخوانی async واقعی است. همچنین می‌شد یک متد async void را نیز در اینجا برای استفاده از DownloadStringTaskAsync تعریف کرد (تا برنامه کامپایل شود). اما پیشتر عنوان شد که هدف از این نوع متدهای خاص async void صرفا استفاده از آن‌ها در روال‌های رخدادگردان UI هستند. زیرا ماهیت آن‌ها fire and forget است و برای دریافت نتیجه‌ی نهایی به نحوی باید ترد اصلی را قفل کرد. برای مثال در یک برنامه‌ی کنسول متد Console.ReadLine را در انتهای کار فراخوانی کرد. اما با استفاده از AsyncContext.Run نیازی به این کارها نیست.


async lambda
در مثال فوق از یک async lambda، برای فراخوانی استفاده شده است که به همراه دات نت 4.5 ارائه شده‌اند:
Action, () => { }
Func<Task>, async () => { await Task.Yield(); }

Func<TResult>, () => { return 13; }
Func<Task<TResult>>, async () => { await Task.Yield(); return 13; }
آرگومان متد AsyncContext.Run از نوع Func of Task است. بنابراین برای مقدار دهی inline آن توسط lambda expressions مطابق مثال‌های فوق می‌توان از async lambda استفاده کرد.
روش دوم استفاده از AsyncContext.Run و مقدار دهی Func of Task، تعریف یک متد مستقل async Task دار، به نحو ذیل است:
class Program
{
  static async Task<int> AsyncMain()
  {
    ..
  }

  static int Main(string[] args)
  {
    return AsyncContext.Run(AsyncMain);
  }
}


رخ‌دادهای مرتبط با طول عمر برنامه را async تعریف نکنید

همانند متد Main که async تعریف کردن آن سبب بازگشت آنی روال کار به OS می‌شود و برنامه خاتمه می‌یابد، روال‌های رخدادگردانی که با طول عمر یک برنامه‌ی UI سر و کار دارند مانند Application_Launching، Application_Closing، Application_Activated و Application_Deactivated (خصوصا در برنامه‌های ویندوز 8) نیز نباید async void تعریف شوند (چون مطابق ذات متدهای async، بلافاصله به برنامه اعلام می‌کنند که کار تمام شد). در این موارد خاص نیز می‌توان از متد AsyncContext.Run برای انجام اعمال async استفاده کرد.
مطالب
ارتقاء پروژه‌های MSTest به نگارش 2 آن
زمانیکه در ویژوال استودیو 2015، یک Unit Test Project جدید را ایجاد می‌کنید:


پروژه‌ای را مبتنی بر نگارش قدیمی فریم ورک آزمون‌های واحد مایکروسافت و یا همان MSTest، ایجاد می‌کند. در ادامه روش ارتقاء این نوع پروژه‌ها را به نگارش 2 آن بررسی خواهیم کرد.


پیشنیازهای کار با MSTest 2.x

فریم ورک MSTest برای پشتیبانی از دات نت فریم ورک کامل و همچنین NET Core. ارتقاء یافته‌است و اینبار به صورت بسته‌های نیوگت ارائه می‌شود. بنابراین پس از ایجاد این نوع پروژه‌ها در یک پروژه‌ی از نوع دات نت فریم ورک کامل (NET 4.x.)، ابتدا نیاز است به ارجاعات پروژه مراجعه و سپس ارجاع به اسمبلی Microsoft.VisualStudio.QualityTools.UnitTestFramework را به صورت دستی حذف کرد.
پس از آن باید از طریق نیوگت، دو بسته‌ی جدید ذیل را نصب کرد:
PM> install-package MSTest.TestFramework -Pre
PM> install-package MSTest.TestAdapter -Pre
در اینجا ذکر سوئیچ pre، برای دریافت آخرین نگارش آن، الزامی است.


پشتیبانی از DataRow در MSTest 2.x

سایر فریم ورک‌های آزمون واحد، این امکان را فراهم می‌کنند تا بتوان بجای نوشتن چندین متد آزمون واحد برای بررسی پارامترهای مختلف ارسال شده‌ی به یک متد خاص، از طریق ویژگی‌ها بتوان این پارامترها را اعمال کرد. این قابلیت در MSTest 2.x با پشتیبانی از ویژگی جدید DataRow اضافه شده‌است:
[TestClass]
public class TestFrameworkTest
{
    [TestMethod]
    public void SimpleTest()
    {
        Assert.IsTrue(false);
    }

    [DataTestMethod]
    [DataRow(1, 2, 3)]
    [DataRow(2, 2, 4)]
    [DataRow(3, 2, 6)]
    [DataRow(5, 2, 7)]
    public void RowTest(int a, int b, int result)
    {
        Assert.AreEqual(result, a + b);
    }
}
- حالت پیش فرض آزمون‌های واحد MSTest را در متد SimpleTest آن مشاهده می‌کنید. متدی که دارای پارامتر نیست و با ویژگی TestMethod مزین شده‌است.
- در متد RowTest نوشته شده، نحوه‌ی بکارگیری ویژگی جدید DataRow را ملاحظه می‌کنید. در اینجا عملیات مدنظر، جمع زدن دو مقدار است. بجای اینکه 4 متد مختلف را برای بررسی اینکار تهیه کنیم، در اینجا می‌توان پارامترهای مورد نیاز را از طریق DataRow به متد RowTest ارسال کرد.


نحوه‌ی اجرای آزمون‌های MSTest

هرچند ReSharper قابلیت اجرای آزمون‌های MSTest را دارد، اما تا نگارش 2016.3 آن، از ویژگی جدید DataRow پشتیبانی نکرده و قادر به شناسایی آن‌ها نیست. بنابراین تنها روش اجرای این نوع آزمون‌ها، استفاده از همان روش استاندارد توکار ویژوال استودیو است و بسته‌ی MSTest.TestAdapter اضافه شده، آن‌را به روز رسانی می‌کند:
 Test Menu -> Windows -> Test Explorer


همانطور که ملاحظه می‌کنید، به ازای هربار قید ویژگی DataRow، یکبار آزمون واحد را به صورت جداگانه تکرار کرده‌است.
مطالب
کامپایل پویای کد در دات نت

در دات نت فریم ورک امکان کامپایل پویای یک قطعه کد دریافت شده از یک رشته، توسط فضای نام CodeDom مهیا است که قدرت قابل توجهی را در اختیار برنامه نویس قرار می‌دهد.

مثال یک:
رشته زیر را کامپایل کرده و تبدیل به یک فایل exe کنید:

string source =
@"
namespace Foo
{
public class Bar
{
static void Main(string[] args)
{
Bar.SayHello();
}

public static void SayHello()
{
System.Console.WriteLine(""Hello World"");
}
}
}
";
روش انجام کار به همراه توضیحات مربوطه به صورت کامنت:

using System;
using System.Collections.Generic;
//دو فضای نامی که برای این منظور اضافه شده‌اند
using Microsoft.CSharp;
using System.CodeDom.Compiler;

namespace compilerTest
{
class Program
{
static void compileIt1()
{
//سورس کد ما جهت کامپایل
string source =
@"
namespace Foo
{
public class Bar
{
static void Main(string[] args)
{
Bar.SayHello();
}

public static void SayHello()
{
System.Console.WriteLine(""Hello World"");
}
}
}
";

//تعیین نگارش کامپایلر مورد استفاده
Dictionary<string, string> providerOptions = new Dictionary<string, string>
{
{"CompilerVersion", "v3.5"}
};
//تعیین اینکه کد ما سی شارپ است
CSharpCodeProvider provider = new CSharpCodeProvider(providerOptions);

//تعیین اینکه خروجی یک فایل اجرایی است بعلاوه مشخص سازی محل ذخیره سازی فایل نهایی
CompilerParameters compilerParams = new CompilerParameters
{
OutputAssembly = "D:\\Foo.EXE",
GenerateExecutable = true
};

//عملیات کامپایل در اینجا صورت می‌گیرد
CompilerResults results = provider.CompileAssemblyFromSource(compilerParams, source);

//اگر خطایی وجود داشته باشد نمایش داده خواهد شد
Console.WriteLine("Number of Errors: {0}", results.Errors.Count);
foreach (CompilerError err in results.Errors)
{
Console.WriteLine("ERROR {0}", err.ErrorText);
}
}

static void Main(string[] args)
{
compileIt1();

Console.WriteLine("Press a key...");
Console.ReadKey();
}
}
}
مثال 2:
کد مورد نظر را به صورت یک فایل dll کامپایل کنید.
برای این منظور تمامی مراحل مانند قبل است فقط GenerateExecutable ذکر شده به false تنظیم شده و نام خروجی نیز به foo.dll باید تنظیم شود.


مثال 3:
کد مورد نظر را در حافظه کامپایل کرده (خروجی dll یا exe نمی‌خواهیم)، سپس متد SayHello آن را به صورت پویا فراخوانی نموده و خروجی را نمایش دهید.
در این حالت روش کار همانند مثال 1 است با این تفاوت که GenerateInMemory = true و GenerateExecutable = false تنظیم می‌شوند. همچنین جهت دسترسی به متد کلاس ذکر شده،‌ از قابلیت‌های ریفلکشن موجود در دات نت فریم ورک استفاده خواهد شد.

using System;
using System.Collections.Generic;
using Microsoft.CSharp;
using System.CodeDom.Compiler;
using System.Reflection;

namespace compilerTest
{
class Program
{
static void compileIt2()
{
//سورس کد ما جهت کامپایل
string source =
@"
namespace Foo
{
public class Bar
{
static void Main(string[] args)
{
Bar.SayHello();
}

public static void SayHello()
{
System.Console.WriteLine(""Hello World"");
}
}
}
";

//تعیین نگارش کامپایلر مورد استفاده
Dictionary<string, string> providerOptions = new Dictionary<string, string>
{
{"CompilerVersion", "v3.5"}
};
//تعیین اینکه کد ما سی شارپ است
CSharpCodeProvider provider = new CSharpCodeProvider(providerOptions);

//نحوه تعیین مشخص سازی کامپایل در حافظه
CompilerParameters compilerParams = new CompilerParameters
{
GenerateInMemory = true,
GenerateExecutable = false
};

//عملیات کامپایل در اینجا صورت می‌گیرد
CompilerResults results = provider.CompileAssemblyFromSource(compilerParams, source);

// اگر خطایی در کامپایل وجود نداشت متد دلخواه را فراخوانی می‌کنیم
if (results.Errors.Count == 0)
{
//استفاده از ریفلکشن برای دسترسی به متد و فراخوانی آن
Type type = results.CompiledAssembly.GetType("Foo.Bar");
MethodInfo method = type.GetMethod("SayHello");
method.Invoke(null, null);
}
}


static void Main(string[] args)
{
compileIt2();

Console.WriteLine("Press a key...");
Console.ReadKey();
}
}
}
نکته: نحوه‌ی استفاده از اسمبلی‌های دیگر در رشته سورس کد خود
مثال:
اگر رشته سورس ما به صورت زیر بوده و از اسمبلی System.Drawing.Dll نیز کمک گرفته باشد،‌

string source =
@"
namespace Foo
{

public class Bar
{
static void Main(string[] args)
{
Bar.SayHello();
}

public static void SayHello()
{
System.Console.WriteLine(""Hello World"");
var r = new System.Drawing.Rectangle(0,0,100,100);
System.Console.WriteLine(r);
}
}
}
";
هنگام کامپایل آن توسط روش مثال یک، با خطای زیر مواجه خواهیم شد.

Number of Errors: 1
ERROR The type or namespace name 'Drawing' does not exist in the namespace 'System' (are you missing an assembly reference?)

برای رفع این مشکل و معرفی این اسمبلی،‌ سطر زیر باید پس از تعریف compilerParams اضافه شود.

compilerParams.ReferencedAssemblies.Add("System.Drawing.Dll");
اکنون کد کامپایل شده و مشکلی نخواهد داشت.
نمونه‌ای دیگر از این دست، استفاده از LINQ می‌باشد. در این حالت اسمبلی System.Core.Dll نیز به روش ذکر شده باید معرفی گردد تا مشکلی در کامپایل کد رخ ندهد.


کاربردها:
1- استفاده در ابزارهای تولید کد (برای مثال در برنامه Linqer از این قابلیت استفاده می‌شود)
2- استفاده‌های امنیتی (ایجاد روش‌های تولید یک سریال به صورت پویا و کامپایل پویای کد مربوطه در حافظه‌ای محافظت شده)
3- استفاده جهت مقاصد محاسباتی پیشرفته
4- دادن اجازه‌ی کد نویسی به کاربران برنامه‌ی خود (شبیه به سیستم‌های ماکرو و اسکریپت نویسی موجود)
و ...

مطالب
امکان معرفی نوع‌های محدود به یک فایل در C# 11
در C# 11 ارائه‌ی شده‌ی به همراه NET 7.0.، واژه‌ی کلیدی جدید file، جهت تعریف نوع‌های محدود به یک فایل «File Scoped Types» ارائه شده‌است. این واژه‌ی کلیدی را می‌توان به تعریف هر نوع دلخواهی مانند class, interface, record, struct, enum, delegate اضافه کرد (منهای خواص، فیلدها و رخدادها؛ البته تا C# 11)، تا آن نوع، دیگر در سایر کلاس‌های فایل‌های برنامه، قابل دسترسی نباشد و سطح دید استفاده‌ی از آن، تنها محدود به فایل جاری محل قرار گیری آن شود. به این ترتیب می‌توان در یک فضای نام مشخص، چندین کلاس هم‌نام را تعریف کرد؛ کاری که در نگارش‌های پیشین #C، میسر نبود. بدیهی دیگر نمی‌توان یک چنین نوع‌هایی را با سطوح دسترسی متداول internal و یا  public، تعریف و ترکیب کرد.


یک مثال: نمونه‌ای از نحوه‌ی تعریف و استفاده‌ی از File Scoped Types

فرض کنید دو فایل جدید را به نام‌های File1.cs و File2.cs به پروژه‌ی جاری اضافه کرده‌ایم.
محتوای فایل File1.cs به صورت زیر است:
namespace CS11Tests;

file static class Post
{
    public static string GetTitle() => "Title from File1.cs";
}

internal static class InternalClassFromFile1
{
    public static string GetTitle() => Post.GetTitle();
}
و محتوای فایل File2.cs به نحو زیر تعریف شده‌است:
namespace CS11Tests;

file static class Post
{
    public static string GetTitle() => "Title from File2.cs";
}

internal static class InternalClassFromFile2
{
    public static string GetTitle() => Post.GetTitle();
}
اگر دقت کنید، ذیل فضای نام مشخص و ثابت CS11Tests، دو کلاس هم نام Post را داریم که اینبار با واژه‌ی کلیدی file، شروع شده‌اند و میدان دید دسترسی به آن‌ها، محدود به همان فایل دربرگیرنده‌ی آن‌ها است و در سایر قسمت‌های برنامه قابل دسترسی نیستند. اگر خواستیم به‌نحوی از آن‌ها در سایر قسمت‌های برنامه نیز استفاده کنیم، مانند فایل Program.cs، می‌توان یک تعریف متداول internal/public را مانند کلاس‌های internal تعریف شده، ایجاد کرد و سپس به صورت «غیرمستقیمی» به آن‌ها دسترسی یافت:
using System.Security.AccessControl;
using CS11Tests;
using static System.Console;

WriteLine(InternalClassFromFile1.GetTitle());
WriteLine(InternalClassFromFile2.GetTitle());

امکان partial تعریف کردن نوع‌های محدود به یک فایل در C# 11

در اینجا می‌توان نوع‌های محدود به یک فایل را partial نیز تعریف کرد؛ به شرطی که تمام تعاریف آن‌ها داخل همان فایل قرار گیرند:
namespace CS11Tests;

file static partial class Post
{
    internal static string GetFileScopeTitle() => "Title from File3.cs";
}

file static partial class Post
{
    internal static string AnotherGetFileScopeTitle() => "Another Title from File3.cs";
}

یک سؤال: اگر در یک فایل، file class Post و در فایلی دیگر، کلاس هم نام داخلی internal class Post را تعریف کردیم، آیا می‌توان از نمونه‌ی هم‌نام internal، در کلاس file دار استفاده کرد؟
پاسخ:
خیر!
فرض کنید در File4.cs چنین تعریفی را داریم:
namespace CS11Tests;

internal static class Post
{
    public static string GetTitle() => "Title from File4.cs";
}
در اینجا در فضای نام مشخصی، کلاس Post، به صورت internal تعریف شده‌است. اکنون در File3.cs، مجدد تعریف کلاس هم‌نام Post را اینبار به صورت file داریم:
namespace CS11Tests;

file static class Post
{
    internal static string GetFileScopeTitle() => CS11Tests.Post.GetTitle() + "Title from File3.cs";
}
این قطعه کد کامپایل نمی‌شود. چون Post ای که در اینجا قابل استفاده‌است، دقیقا همان کلاس Post جاری این فایل است و نه نمونه‌ی هم‌نام internal در فایلی دیگر.


خروجی کامپایلر C# 11 در مورد سطح دسترسی file

کامپایلر C# 11 جهت جلوگیری از تداخل نام‌های حاصل از تعریف کلاس‌های با سطح دسترسی file، از قالب زیر:
<SourceFileNameWithoutExtension>F$index$_TypeName
برای نامگذاری نهایی اینگونه نوع‌ها استفاده می‌کند؛ مانند مثال زیر که مرتبط با کلاس Post تعریف شده‌ی در فایل File1.cs است:
internal static class <File1>F3A5590C89B71B2DB20A548228781187A11D076C0CC91E851A4EE796FFE808F8F__Post
{
    public static string GetTitle()
    {
        return "Title from File1.cs";
    }
}
Index منحصربفرد استفاده شده، مشکل تداخل نام‌ها را برطرف می‌کند و به علت وجود <> در تعریف این نام‌های ویژه، امکان استفاده‌ی از آن‌ها در سایر قسمت‌ها و فایل‌های برنامه وجود ندارد.
تاکنون از این روش نامگذاری ویژه، در موارد دیگری مانند async/await , lambda, anonymous method, anonymous types نیز استفاده شده‌است.

چرا قابلیت «File Scoped Types» به زبان C# 11 اضافه شده‌است؟

- جهت کدهای تولیدی توسط ابزارها: گاهی از اوقات، تولید کننده‌های کد، از یک نام مشخص مانند DataSet، بارها و بارها استفاده می‌کنند. برای جلوگیری از تداخل این‌ها، عموما از تعریف تو در توی کلاس‌ها استفاده می‌شود و یا نام آن‌ها را با ایندکس‌هایی مانند DateSet1، DateSet2 و امثال آن‌ها مشخص می‌کنند. وجود واژه‌ی کلیدی file، کار ابزارهای تولید کننده‌ی کد را ساده‌تر می‌کند.
- برای ساده سازی تعریف متدهای الحاقی: با استفاده از سطح دسترسی فایل می‌توان از تداخل متدهای الحاقی هم نام و همچنین شلوغ شدن intellisense جلوگیری کرد. به این ترتیب می‌توان کلاس‌های حاوی Extension method مختص به یک فایل را ایجاد کرد که در سایر قسمت‌های برنامه قابل دسترسی نباشند.
- کاهش تعریف کلاس‌های تو در تو: همانطور که عنوان شد، یکی از روش‌های مقابله‌ی با مشکل تعریف کلاس‌های هم نام در یک فضای نام مشخص، تعریف nested classes است. با ارائه‌ی واژه‌ی کلیدی file، می‌توان یک سطح فرو رفتگی تعریف کلاس‌ها را کاهش داد و به کدهای تمیزتری رسید.
- امکان کپسوله سازی‌های بهتر: عموما کامپوننت‌ها و ماژول‌ها، از چند کلاس تشکیل می‌شوند. با وجود واژه‌ی کلیدی file، می‌توان به سطح بالاتری از خصوصی سازی نوع‌ها، بدون نیاز به تعریف نوع‌های private و یا nested private رسید.
- سهولت نوشتن کلاس‌های آزمون‌های واحد: عموما هر کلاس آزمون، از نوع‌ها و داده‌های خاص خودش استفاده می‌کنند و در اینجا می‌توان سطح دسترسی این تعاریف را بسیار محدود و مختص به همان فایل Test کرد.
مطالب دوره‌ها
بررسی مثال‌ها و جزئیات بیشتر تولید کدهای پویا توسط Reflection.Emit
نحوه معرفی متغیرهای محلی در Reflection.Emit

ابتدا مثال کامل ذیل را درنظر بگیرید:
using System;
using System.Reflection.Emit;

namespace FastReflectionTests
{
    class Program
    {
        static int Calculate(int a, int b, int c)
        {
            var result = a * b;
            return result - c;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            //روش متداول
            Console.WriteLine(Calculate(10, 2, 3));

            //تعریف امضای متد
            var myMethod = new DynamicMethod(
                                        name: "CalculateMethod",
                                        returnType: typeof(int),
                                        parameterTypes: new[] { typeof(int), typeof(int), typeof(int) },
                                        m: typeof(Program).Module);
            //تعریف بدنه متد
            var il = myMethod.GetILGenerator();

            il.Emit(opcode: OpCodes.Ldarg_0); // بارگذاری اولین آرگومان بر روی پشته ارزیابی 
            il.Emit(opcode: OpCodes.Ldarg_1); // بارگذاری دومین آرگومان بر روی پشته ارزیابی 
            il.Emit(opcode: OpCodes.Mul); // انجام عملیات ضرب
            il.Emit(opcode: OpCodes.Stloc_0); // ذخیره سازی نتیجه عملیات ضرب در یک متغیر محلی
            il.Emit(opcode: OpCodes.Ldloc_0); // متغیر محلی را بر روی پشته ارزیابی قرار می‌دهد تا در عملیات بعدی قابل استفاده باشد
            il.Emit(opcode: OpCodes.Ldarg_2); // آرگومان سوم را بر روی پشته ارزیابی قرار می‌دهد
            il.Emit(opcode: OpCodes.Sub); // انجام عملیات تفریق
            il.Emit(opcode: OpCodes.Ret); // بازگشت نتیجه

            //فراخوانی متد پویا
            var method = (Func<int, int, int, int>)myMethod.CreateDelegate(typeof(Func<int, int, int, int>));
            Console.WriteLine(method(10, 2, 3));

        }
    }
}
در این مثال سعی کرده‌ایم معادل متد Calculate را که در ابتدای برنامه ملاحظه می‌کنید، با کدهای IL تولید کنیم. روش کار مانند قسمت قبل است. ابتدا وهله‌ی جدیدی را از کلاس DynamicMethod جهت معرفی امضای متد پویای خود ایجاد می‌کنیم. در اینجا نوع خروجی را int و نوع سه پارامتر آن‌را به نحوی که مشخص شده است توسط آرایه‌ای از typeهای int معرفی خواهیم کرد. سپس محل قرارگیری کد تولیدی پویا مشخص می‌شود.
در ادامه توسط ILGenerator، آرگومان‌های دریافتی بارگذاری شده، در هم ضرب می‌شوند. سپس نتیجه در یک متغیر محلی ذخیره شده و سپس از آرگومان سوم کسر می‌گردد. در آخر هم این نتیجه بازگشت داده خواهد شد.
در اینجا روش سومی را برای کار با متدهای پویا مشاهده می‌کنید. بجای تعریف یک delegate به صورت صریح همانند قسمت قبل، از یک Func یا حتی Action نیز بنابر امضای متد مد نظر، می‌توان استفاده کرد. در اینجا از یک Func که سه پارامتر int را قبول کرده و خروجی int نیز دارد، استفاده شده است.
اگر برنامه را اجرا کنید ... کرش خواهد کرد! با استثنای ذیل:
 System.InvalidProgramException was unhandled
Message=Common Language Runtime detected an invalid program.
علت اینجا است که در حین کار با System.Reflection.Emit، نیاز است نوع متغیر محلی مورد استفاده را نیز مشخص نمائیم. اینکار را توسط فراخوانی متد DeclareLocal که باید پس از فراخوانی GetILGenerator، درج گردد، می‌توان انجام داد:
 il.DeclareLocal(typeof(int));
با این تغییر، برنامه بدون مشکل اجرا خواهد شد.


نحوه تعریف برچسب‌ها در Reflection.Emit

در ادامه قصد داریم یک مثال پیشرفته‌تر را بررسی کنیم.
        static int Calculate(int x)
        {
            int result = 0;
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                result += i * x;
            }
            return result;
        }
در اینجا می‌خواهیم کدهای معادل متد محاسباتی فوق را توسط امکانات System.Reflection.Emit و کدهای IL تولید کنیم.
using System;
using System.Reflection.Emit;

namespace FastReflectionTests
{
    class Program
    {
        static int Calculate(int x)
        {
            int result = 0;
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                result += i * x;
            }
            return result;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            //روش متداول
            Console.WriteLine(Calculate(10));

            //تعریف امضای متد
            var myMethod = new DynamicMethod(
                                        name: "CalculateMethod",
                                        returnType: typeof(int), // خروجی متد عدد صحیح است
                                        parameterTypes: new[] { typeof(int) }, // یک پارامتر عدد صحیح دارد
                                        m: typeof(Program).Module);
            //تعریف بدنه متد
            var il = myMethod.GetILGenerator();

            // از برچسب‌ها برای انتقال کنترل استفاده می‌شود
            // در اینجا به دو برچسب برای تعریف ابتدای حلقه
            // و همچنین برای پرش به جایی که متد خاتمه می‌یابد نیاز داریم
            var loopStart = il.DefineLabel();
            var methodEnd = il.DefineLabel();

            // variable 0; result = 0
            il.DeclareLocal(typeof(int)); //  برای تعریف متغیر محلی نتیجه عملیات
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0); // عدد ثابت صفر را بر روی پشته ارزیابی قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Stloc_0); // و نهایتا این عدد ثابت به متغیر محلی انتساب داده خواهد شد

            // variable 1; i = 0
            il.DeclareLocal(typeof(int)); // در اینجا کار تعریف و مقدار دهی متغیر حلقه انجام می‌شود
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0); // عدد ثابت صفر را بر روی پشته ارزیابی قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Stloc_1); // و نهایتا این عدد ثابت به متغیر حلقه در ایندکس یک انتساب داده خواهد شد

            // در اینجا کار تعریف بدنه حلقه شروع می‌شود
            il.MarkLabel(loopStart); // شروع حلقه را علامتگذاری می‌کنیم تا بعدا بتوانیم به این نقطه پرش نمائیم
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1); // در ادامه می‌خواهیم بررسی کنیم که آیا مقدار متغیر حلقه از عدد 10 کوچکتر است یا خیر
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4, 10); // عدد ثابت ده را بر روی پشته ارزیابی قرار می‌دهد
            // برای انجام بررسی‌های تساوی یا کوچکتر یا بزرگتر نیاز است ابتدا دو متغیر مدنظر بر روی پشته قرار گیرند
            il.Emit(OpCodes.Bge, methodEnd);  // اگر اینطور نیست و مقدار متغیر از 10 کمتر نیست، کنترل برنامه را به انتهای متد هدایت خواهیم کرد

            // i * x
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1); // مقدار متغیر حلقه را بر روی پشته قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // مقدار اولین آرگومان متد را بر روی پشته قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Mul); // انجام عملیات ضرب
            // نتیجه این عملیات اکنون بر روی پشته قرار گرفته است

            // result += 
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0); // متغیر نتیجه را بر روی پشته قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Add); // اکنون عملیات جمع بر روی نتیجه ضرب قسمت قبل که بر روی پشته قرار دارد و همچنین متغیر نتیجه انجام می‌شود
            il.Emit(OpCodes.Stloc_0); // ذخیره سازی نتیجه در متغیر محلی

            // i++
            // در اینجا کار افزایش متغیر حلقه انجام می‌شود
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1); // مقدار متغیر حلقه بر روی پشته قرار می‌گیرد
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1); // عدد ثابت یک بر روی پشته قرار می‌گیرد
            il.Emit(OpCodes.Add); // سپس این دو عدد بارگذاری شده با هم جمع خواهند شد
            il.Emit(OpCodes.Stloc_1); // نتیجه در متغیر حلقه ذخیره خواهد شد

            // مرحله بعد شبیه سازی حلقه با پرش به ابتدای برچسب آن است
            il.Emit(OpCodes.Br, loopStart);

            //در اینجا انتهای متد علامتگذاری شده است
            il.MarkLabel(methodEnd);
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0); // مقدار نتیجه بر روی پشته قرار داده شده
            il.Emit(OpCodes.Ret); // و بازگشت داده می‌شود

            //فراخوانی متد پویا
            var method = (Func<int, int>)myMethod.CreateDelegate(typeof(Func<int, int>));
            Console.WriteLine(method(10));
        }
    }
}
کد کامل معادل را به همراه کامنت گذاری سطر به سطر آن، ملاحظه می‌کنید. در اینجا نکته‌های جدید، نحوه تعریف برچسب‌ها و انتقال کنترل برنامه به آن‌ها هستند؛ جهت شبیه سازی حلقه و همچنین خاتمه آن و انتقال کنترل به انتهای متد.


فراخوانی متدها توسط کدهای پویای Reflection.Emit

در ادامه کدهای کامل یک مثال متد پویا را که متد print را فراخوانی می‌کند، ملاحظه می‌کنید:
using System;
using System.Reflection.Emit;

namespace FastReflectionTests
{
    class Program
    {
        public static void print(int i)
        {
            Console.WriteLine("i: {0}", i);
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            //روش متداول
            print(10);

            //تعریف امضای متد
            var myMethod = new DynamicMethod(
                                        name: "myMethod",
                                        returnType: typeof(void),
                                        parameterTypes: null, // پارامتری ندارد
                                        m: typeof(Program).Module);
            //تعریف بدنه متد
            var il = myMethod.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4, 10); // عدد ثابت 10 را بر روی پشته قرار می‌دهد
            // اکنون این مقدار بر روی پشته است و از آن می‌توان برای فراخوانی متد پرینت استفاده کرد
            il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Program).GetMethod("print"));
            il.Emit(OpCodes.Ret);


            //فراخوانی متد پویا
            var method = (Action)myMethod.CreateDelegate(typeof(Action));
            method();
        }
    }
}
در اینجا از OpCode مخصوص فراخوانی متدها به نام Call که در قسمت‌های قبل در مورد آن بحث شد، استفاده گردیده است. برای اینکه امضای دقیقی را در اختیار آن قرار دهیم، می‌توان از Reflection استفاده کرد که نمونه‌ای از آن‌را در اینجا ملاحظه می‌کنید.
به علاوه چون خروجی امضای متد ما از نوع void است، اینبار delegate تعریف شده را از نوع Action تعریف کرده‌ایم و نه از نوع Func.


فراخوانی متدهای پویای Reflection.Emit توسط سایر متدهای پویای Reflection.Emit

فراخوانی یک متد پویای مشخص از طریق متد‌های پویای دیگر نیز همانند مثال قبل است:
using System;
using System.Reflection.Emit;

namespace FastReflectionTests
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //تعریف امضای متد
            var myMethod = new DynamicMethod(
                                        name: "mulMethod",
                                        returnType: typeof(int),
                                        parameterTypes: new[] { typeof(int) },
                                        m: typeof(Program).Module);
            //تعریف بدنه متد
            var il = myMethod.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // اولین آرگومان متد را بر روی پشته قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4, 42); // عدد ثابت 42 را بر روی پشته قرار می‌دهد
            il.Emit(OpCodes.Mul); // ضرب این دو در هم
            il.Emit(OpCodes.Ret); // بازگشت نتیجه

            //فراخوانی متد پویا
            var method = (Func<int, int>)myMethod.CreateDelegate(typeof(Func<int, int>));
            Console.WriteLine(method(10));

            // فراخوانی متد پویای فوق در یک متد پویای دیگر
            var callerMethod = new DynamicMethod(
                                        name: "callerMethod",
                                        returnType: typeof(int),
                                        parameterTypes: new[] { typeof(int), typeof(int) },
                                        m: typeof(Program).Module);
            //تعریف بدنه متد
            var callerMethodIL = callerMethod.GetILGenerator();
            callerMethodIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // پارامتر اول متد را بر روی پشته قرار می‌دهد
            callerMethodIL.Emit(OpCodes.Ldarg_1); // پارامتر دوم متد را بر روی پشته قرار می‌دهد
            callerMethodIL.Emit(OpCodes.Mul); // ضرب این دو در هم
            //حاصل ضرب اکنون بر روی پشته است که در فراخوانی بعدی استفاده می‌شود
            callerMethodIL.Emit(OpCodes.Call, myMethod); // فراخوانی یک متد پویای دیگر
            callerMethodIL.Emit(OpCodes.Ret);

            //فراخوانی متد پویای جدید
            var method2 = (Func<int, int, int>)callerMethod.CreateDelegate(typeof(Func<int, int, int>));
            Console.WriteLine(method2(10, 2));
        }
    }
}
در مثال فوق ابتدا یک متد پویای ضرب را تعریف کرده‌ایم که عددی صحیح را دریافت و آن‌را در 42 ضرب می‌کند و نتیجه را بازگشت می‌دهد.
سپس متد پویای دومی تعریف شده است که دو عدد صحیح را دریافت و این دو را در هم ضرب کرده و سپس نتیجه را به عنوان پارامتر به متد پویای اول ارسال می‌کند.
هنگام فراخوانی OpCodes.Call، پارامتر دوم باید از نوع MethodInfo باشد. نوع یک DynamicMethod نیز همان MethodInfo است. بنابراین برای فراخوانی آن، کار خاصی نباید انجام شود و صرفا ذکر نام متغیر مرتبط با مد پویای مدنظر کفایت می‌کند.
مطالب
C# 8.0 - Ranges & Indices
نوع Span به همراه NET Core 2.1. ارائه شد. یکی از مهم‌ترین مزایای آن امکان دسترسی به قسمتی از حافظه (توسط متد Split آن)، بدون ایجاد سربار کپی یا تخصیص مجدد حافظه‌ای برای دسترسی به آن است. قدم بعدی، بسط این قابلیت به امکانات ذاتی زبان #C است؛ تحت عنوان ویژگی Ranges که امکان دسترسی مستقیم به بازه‌ای/قسمتی از آرایه‌ها، رشته‌ها و یا Spanها را میسر می‌کند.


معرفی عملگر Hat

برای دسترسی به آخرین عضو یک آرایه عموما از روش زیر استفاده می‌شود:
var integerArray = new int[3];
var lastItem = integerArray[integerArray.Length - 1];
یعنی از آخر شروع به شمارش کرده و 1 واحد از آن کم می‌کنیم (این عدد 1 را به‌خاطر داشته باشید) و یا اگر بخواهیم از LINQ استفاده کنیم می‌توان از متد Last آن استفاده کرد:
var integerList = integerArray.ToList();
integerList.Last();
همچنین اگر بخواهیم دومین عنصر از آخر آن‌را دریافت کنیم:
var secondToLast = integerArray[integerArray.Length - 2];
نیز مجددا از آخر شروع به شمارش کرده و 2 واحد، از آن کم می‌کنیم (این عدد 2 را نیز به‌خاطر داشته باشید).

این شمردن‌های از آخر در C# 8.0 توسط ارائه‌ی عملگر hat یا همان ^ که پیشتر کار xor را انجام می‌داد (و البته هنوز هم در جای خودش همین مفهوم را دارد)، میسر شده‌است:
var lastItem = integerArray[^1];
این قطعه کد یعنی به دنبال ایندکس X، از آخر آرایه هستیم.

نکته‌ی مهم: کسانیکه شروع به آموزش برنامه نویسی می‌کنند، مدتی طول می‌کشد تا عادت کنند که اولین ایندکس یک آرایه از صفر شروع می‌شود. در اینجا باید درنظر داشت که با بکارگیری «عملگر کلاه»، آخرین ایندکس یک آرایه از «یک» شروع می‌شود و نه از صفر. برای نمونه در مثال زیر به خوبی تفاوت بین ایندکس از ابتدا و ایندکس از انتها را می‌توانید مشاهده کنید:
var words = new string[]
{
                // index from start    index from end
    "The",      // 0                   ^9
    "quick",    // 1                   ^8
    "brown",    // 2                   ^7
    "fox",      // 3                   ^6
    "jumped",   // 4                   ^5
    "over",     // 5                   ^4
    "the",      // 6                   ^3
    "lazy",     // 7                   ^2
    "dog"       // 8                   ^1
};              // 9 (or words.Length) ^0
آرایه‌ی فوق، 9 عضو دارد. در این حالت اولین عنصر آن با ایندکس صفر قابل دسترسی است. در همین حالت همین ایندکس را اگر از آخر محاسبه کنیم، 9 خواهد بود و همینطور برای مابقی.
در حالت کلی ایندکس n^ معادل sequence.Length - n است. بنابراین sequence[^0] به معنای sequence[sequence.Length] است و هر دو مورد یک index out of range exception را صادر می‌کنند.

IDE نیز با فعال سازی C# 8.0، زمانیکه به قطعه کد زیر می‌رسد، زیر words.Length - 1 خط کشیده و پیشنهاد می‌دهد که بهتر است از 1^ استفاده کنید:
Console.WriteLine($"The last word is {words[words.Length - 1]}");



معرفی نوع جدید Index

در C# 8.0 زمانیکه می‌نویسم 1^، در حقیقت قطعه کد زیر را ایجاد کرده‌ایم:
var index = new Index(value: 1, fromEnd: true);
Index indexStruct = ^1;
var indexShortHand = ^1;
Index یک struct و نوع جدید در C# 8.0 می‌باشد که در فضای نام System قرار گرفته‌است. سه سطر فوق دقیقا به یک معنا هستند و هر کدام خلاصه شده و ساده شده‌ی سطر قبلی است.
در سطر اول، پارامتر fromEnd نیز قابل تعریف است. این fromEnd با مقدار true، همان عملگر ^ در اینجا است و عدم ذکر این عملگر به معنای false بودن آن است:
int[] a = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
Console.WriteLine(a[a.Length – 2]); // will write 8 on console.
Console.WriteLine(a[^2]); // will write 8 on console.

Index i5 = 5;
Console.WriteLine(a[i5]);        //will write 5 on console.

Index i2fromEnd = ^2;
Console.WriteLine(a[i2fromEnd]); // will write 8 on console.
در این مثال دو نمونه کاربرد fromEnd با مقدار false و سپس true را ملاحظه می‌کنید. در حالتیکه Index i5 = 5 تعریف شده‌است، دسترسی به عناصر آرایه همانند قبل از ایندکس صفر و از آغاز شروع می‌شود و نه از ایندکس یک.


روش دسترسی به بازه‌ای از اعضای یک آرایه تا پیش از C# 8.0

فرض کنید آرایه‌ای از اعداد بین 1 تا 10 را به صورت زیر ایجاد کرده‌اید:
var numbers = Enumerable.Range(1, 10).ToArray();
اکنون اگر بخواهیم به بازه‌ی مشخصی درون این آرایه دسترسی پیدا کنیم، می‌توان حداقل به یکی از دو روش زیر عمل کرد:
var (start, end) = (1, 7); 
var length = end - start; 

// Using LINQ 
var subset1 = numbers.Skip(start).Take(length);
 
// Or using Array.Copy 
var subset2 = new int[length];
Array.Copy(numbers, start, subset2, 0, length);
یا می‌توان برای مثال توسط LINQ، از متدهای Skip و Take آن برای جدا کردن بازه‌ای از آرایه‌ی numbers استفاده کرد و یا حتی می‌توان از روش کپی کردن آرایه‌ها به آرایه‌ای جدید نیز کمک گرفت که در هر دو حالت، مراحلی که باید طی شوند قابل توجه است. با ارائه‌ی C# 8.0، این نوع دسترسی‌ها جزئی از قابلیت‌های زبان شده‌اند.


روش دسترسی به بازه‌ای از اعضای یک آرایه در C# 8.0

در C# 8.0 برای دسترسی به بازه‌ای از عناصر یک آرایه می‌توان از range expression که به صورت x..y نوشته می‌شود، استفاده کرد. در ادامه، مثال‌هایی را از کاربردهای عبارت .. ملاحظه می‌کنید:
var myArray = new string[] { "Item1", "Item2", "Item3", "Item4", "Item5" };
3..1 به معنای انتخاب بازه‌ای از المان 2 تا المان 3 است. در اینجا به واژه‌ی «المان» دقت کنید که معادل ایندکس آن در آرایه نیست. یعنی عدد ابتدای یک بازه دقیقا به ایندکس آن در آرایه اشاره می‌کند و عدد انتهای بازه، به ایندکس ماقبل آن (از این جهت که بتوان توسط 0^، انتهای بازه را مشخص کرد؛ بدون دریافت استثنای index out of range). به همین جهت به ابتدای بازه می‌گویند inclusive و به انتهای آن exclusive:
 var fromIndexToX = myArray[1..3]; // = [Item2, Item3]
1^..1 به معنای انتخاب بازه‌ای از المان 2، تا المان یکی مانده به آخر است:
var fromIndexToXFromTheEnd = myArray[1..^1]; // = [ "Item2", "Item3", "Item4" ]

ذکر انتهای بازه اجباری نیست و اگر ذکر نشود به معنای 0^ است. برای مثال ..1 به معنای انتخاب بازه‌ای از المان 2، تا آخرین المان است:
var fromAnIndexToTheEnd = myArray[1..]; // = [ "Item2", "Item3", "Item4", "Item5" ]

ذکر ابتدای بازه نیز اجباری نیست و اگر ذکر نشود به معنای عدد صفر است. برای مثال 3.. به معنای انتخاب بازه‌ای از اولین المان، تا سومین المان است:
 var fromTheStartToAnIndex = myArray[..3]; // = [ "Item1", "Item2", "Item3" ]

اگر ابتدا و انتهای بازه ذکر نشوند، کل بازه و تمام عناصر آن بازگشت داده می‌شوند:
 var entireRange = myArray[..]; // = [ "Item1", "Item2", "Item3", "Item4", "Item5" ]
همچنین [0^..0] نیز به معنای کل بازه است.

مثالی دیگر: بازنویسی یک حلقه‌ی for با foreach
حلقه‌ی for زیر را
var myArray = new string[] { "Item1", "Item2", "Item3", "Item4", "Item5" };
for (int i = 1; i <= 3; i++)
{
  Console.WriteLine(myArray[i]);
}
توسط range expression می‌توان به صورت زیر بازنویسی کرد:
foreach (var item in myArray[1..4]) // = [ "Item2", "Item3", "Item4" ]
{
  Console.WriteLine(item);
}
بنابراین همانطور که مشاهده می‌کنید، ذکر بازه‌ی 4..1 به صورت حلقه‌ی for (int i = 1; i < 4; i++) تفسیر می‌شود و نه حلقه‌ی for (int i = 1; i <= 4; i++)
یعنی ابتدای آن inclusive است و انتهای آن exclusive


چند مثال کاربردی و متداول از بازه‌ها

using System;
using System.Linq;

namespace ConsoleApp
{
    class Program
    {
        private static readonly int[] _numbers = Enumerable.Range(1, 10).ToArray();

        static void Main()
        {
            var skip2CharactersAndTake2Characters = _numbers[2..4]; // صرفنظر کردن از دو عنصر اول و سپس انتخاب دو عنصر
            var skipFirstAndLastCharacter = _numbers[1..^1]; // صرفنظر کردن از دو عنصر اول و آخر
            var last3Characters = _numbers[^3..]; // انتخاب بازه‌ای شامل سه عنصر آخر
            var first4Characters = _numbers[0..4]; // دریافت بازه‌ای از 4 عنصر اول
            var rangeStartFrom2 = _numbers[2..]; // دریافت بازه‌ای شروع شده از المان دوم تا آخر
            var skipLast3Characters = _numbers[..^3]; // صرفنظر کردن از سه المان آخر
            var rangeAll = _numbers[..]; // انتخاب کل بازه
        }
    }
}


معرفی نوع جدید Range

در C# 8.0 زمانیکه می‌نویسم 4..1، در حقیقت قطعه کد زیر را ایجاد کرده‌ایم:
var range = new Range(1, 4);
Range rangeStruct = 1..4;
var rangeShortHand = 1..4;
Range نیز یک struct و نوع جدید در C# 8.0 می‌باشد که در فضای نام System قرار گرفته‌است. سه سطر فوق دقیقا به یک معنا هستند و هر کدام خلاصه شده و ساده شده‌ی سطر قبلی است.

یک مثال: استفاده از نوع جدید Range به عنوان پارامتر یک متد
using System;
using System.Linq;

namespace ConsoleApp
{
    class Program
    {
        private static readonly int[] _numbers = Enumerable.Range(1, 10).ToArray();
        static void Print(Range range) => Console.WriteLine($"{range} => {string.Join(", ", _numbers[range])}");

        static void Main()
        {
            Print(1..3); // 1..3 => 2, 3
            Print(..3);      // 0..3 => 1, 2, 3
            Print(3..);      // 3..^0 => 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
            Print(1..^1);    // 1..^1 => 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
            Print(^2..^1);   // ^2..^1 => 9
        }
    }
}
همانطور که ملاحظه می‌کنید، Range را می‌توان به عنوان پارامتر متدها نیز استفاده و بر روی آرایه‌ها اعمال کرد؛ اما با <List<T سازگار نیست.

مثالی دیگر: استفاده از Range به عنوان جایگزینی برای متد String.Substring

از Range می‌توان برای کار بر روی رشته‌ها و انتخاب قسمتی از آن‌ها نیز استفاده کرد:
Console.WriteLine("123456789"[1..4]); // Would output 234
چند مثال دیگر:
var helloWorldStr = "Hello, World!";

var hello = helloWorldStr[..5];
Console.WriteLine(hello); // Output: Hello

var world = helloWorldStr[7..];
Console.WriteLine(world); // Output: World!

var world2 = helloWorldStr[^6..]; // Take the last 6 characters
Console.WriteLine(world); // Output: World!


سؤال: زمانیکه بازه‌ای از یک آرایه را انتخاب می‌کنیم، آیا یک آرایه‌ی جدید ایجاد می‌شود، یا هنوز به همان آرایه‌ی قبلی اشاره می‌کند؟

پاسخ: یک آرایه‌ی جدید ایجاد می‌شود؛ اما می‌توان با فراخوانی متد ()array.AsSpan پیش از انتخاب یک بازه، بازه‌ای را تولید کرد که دقیقا به همان آرایه‌ی اصلی اشاره می‌کند و یک کپی جدید نیست:
var arr = (new[] { 1, 4, 8, 11, 19, 31 }).AsSpan();
var range = arr[2..5];

ref int elt1 = ref range[1];
elt1 = -1;

int copiedElement = range[2];
copiedElement = -2;

Console.WriteLine($"range[1]: {range[1]}, range[2]: {range[2]}"); // output: range[1]: -1, range[2]: 19
Console.WriteLine($"arr[3]: {arr[3]}, arr[4]: {arr[4]}"); // output: arr[3]: -1, arr[4]: 19
در این مثال، آرایه‌ی اصلی را ابتدا تبدیل به یک Span کرده‌ایم و سپس بازه‌ای از روی آن انتخاب شده‌است. به همین جهت است که زمانیکه از ref locals برای تغییر عضوی از این بازه استفاده می‌شود، این تغییر بر روی آرایه‌ی اصلی نیز تاثیر می‌گذارد.
مطالب
آشنایی با NHibernate - قسمت هشتم

معرفی الگوی Repository

روش متداول کار با فناوری‌های مختلف دسترسی به داده‌ها عموما بدین شکل است:
الف) یافتن رشته اتصالی رمزنگاری شده به دیتابیس از یک فایل کانفیگ (در یک برنامه اصولی البته!)
ب) باز کردن یک اتصال به دیتابیس
ج) ایجاد اشیاء Command برای انجام عملیات مورد نظر
د) اجرا و فراخوانی اشیاء مراحل قبل
ه) بستن اتصال به دیتابیس و آزاد سازی اشیاء

اگر در برنامه‌های یک تازه کار به هر محلی از برنامه او دقت کنید این 5 مرحله را می‌توانید مشاهده کنید. همه جا! قسمت ثبت، قسمت جستجو، قسمت نمایش و ...
مشکلات این روش:
1- حجم کارهای تکراری انجام شده بالا است. اگر قسمتی از فناوری دسترسی به داده‌ها را به اشتباه درک کرده باشد، پس از مطالعه بیشتر و مشخص شدن نحوه‌ی رفع مشکل، قسمت عمده‌ای از برنامه را باید اصلاح کند (زیرا کدهای تکراری همه جای آن پراکنده‌اند).
2- برنامه نویس هر بار باید این مراحل را به درستی انجام دهد. اگر در یک برنامه بزرگ تنها قسمت آخر در یکی از مراحل کاری فراموش شود دیر یا زود برنامه تحت فشار کاری بالا از کار خواهد افتاد (و متاسفانه این مساله بسیار شایع است).
3- برنامه منحصرا برای یک نوع دیتابیس خاص تهیه خواهد شد و تغییر این رویه جهت استفاده از دیتابیسی دیگر (مثلا کوچ برنامه از اکسس به اس کیوال سرور)، نیازمند بازنویسی کل برنامه می‌باشد.
و ...

همین برنامه نویس پس از مدتی کار به این نتیجه می‌رسد که باید برای این‌کارهای متداول، یک لایه و کلاس دسترسی به داده‌ها را تشکیل دهد. اکنون هر قسمتی از برنامه برای کار با دیتابیس باید با این کلاس مرکزی که انجام کارهای متداول با دیتابیس را خلاصه می‌کند، کار کند. به این صورت کد نویسی یک نواختی با حذف کدهای تکراری از سطح برنامه و همچنین بدون فراموش شدن قسمت مهمی از مراحل کاری، حاصل می‌گردد. در اینجا اگر روزی قرار شد از یک دیتابیس دیگر استفاده شود فقط کافی است یک کلاس برنامه تغییر کند و نیازی به بازنویسی کل برنامه نخواهد بود.

این روزها تشکیل این لایه دسترسی به داده‌ها (data access layer یا DAL) نیز مزموم است! و دلایل آن در مباحث چرا به یک ORM نیازمندیم برشمرده شده است. جهت کار با ORM ها نیز نیازمند یک لایه دیگر می‌باشیم تا یک سری اعمال متداول با آن‌هارا کپسوله کرده و از حجم کارهای تکراری خود بکاهیم. برای این منظور قبل از اینکه دست به اختراع بزنیم، بهتر است به الگوهای طراحی برنامه نویسی شیء گرا رجوع کرد و از رهنمودهای آن استفاده نمود.

الگوی Repository یکی از الگوهای برنامه‌ نویسی با مقیاس سازمانی است. با کمک این الگو لایه‌ای بر روی لایه نگاشت اشیاء برنامه به دیتابیس تشکیل شده و عملا برنامه را مستقل از نوع ORM مورد استفاه می‌کند. به این صورت هم از تشکیل یک سری کدهای تکراری در سطح برنامه جلوگیری شده و هم از وابستگی بین مدل برنامه و لایه دسترسی به داده‌ها (که در اینجا همان NHibernate می‌باشد) جلوگیری می‌شود. الگوی Repository (مخزن)، کار ثبت،‌ حذف، جستجو و به روز رسانی داده‌ها را با ترجمه آن‌ها به روش‌های بومی مورد استفاده توسط ORM‌ مورد نظر، کپسوله می‌کند. به این شکل شما می‌توانید یک الگوی مخزن عمومی را برای کارهای خود تهیه کرده و به سادگی از یک ORM به ORM دیگر کوچ کنید؛ زیرا کدهای برنامه شما به هیچ ORM خاصی گره نخورده و این عملیات بومی کار با ORM توسط لایه‌ای که توسط الگوی مخزن تشکیل شده، صورت گرفته است.

طراحی کلاس مخزن باید شرایط زیر را برآورده سازد:
الف) باید یک طراحی عمومی داشته باشد و بتواند در پروژه‌های متعددی مورد استفاده مجدد قرار گیرد.
ب) باید با سیستمی از نوع اول طراحی و کد نویسی و بعد کار با دیتابیس، سازگاری داشته باشد.
ج) باید امکان انجام آزمایشات واحد را سهولت بخشد.
د) باید وابستگی کلاس‌های دومین برنامه را به زیر ساخت ORM مورد استفاده قطع کند (اگر سال بعد به این نتیجه رسیدید که ORM ایی به نام XYZ برای کار شما بهتر است، فقط پیاده سازی این کلاس باید تغییر کند و نه کل برنامه).
ه) باید استفاده از کوئری‌هایی از نوع strongly typed را ترویج کند (مثل کوئری‌هایی از نوع LINQ).


بررسی مدل برنامه

مدل این قسمت (برنامه NHSample4 از نوع کنسول با همان ارجاعات متداول ذکر شده در قسمت‌های قبل)، از نوع many-to-many می‌باشد. در اینجا یک واحد درسی توسط چندین دانشجو می‌تواند اخذ شود یا یک دانشجو می‌تواند چندین واحد درسی را اخذ نماید که برای نمونه کلاس دیاگرام و کلاس‌های متشکل آن به شکل زیر خواهند بود:



using System.Collections.Generic;

namespace NHSample4.Domain
{
public class Course
{
public virtual int Id { get; set; }
public virtual string Teacher { get; set; }
public virtual IList<Student> Students { get; set; }

public Course()
{
Students = new List<Student>();
}
}
}


using System.Collections.Generic;

namespace NHSample4.Domain
{
public class Student
{
public virtual int Id { get; set; }
public virtual string Name { get; set; }
public virtual IList<Course> Courses { get; set; }

public Student()
{
Courses = new List<Course>();
}
}
}

کلاس کانفیگ برنامه جهت ایجاد نگاشت‌ها و سپس ساخت دیتابیس متناظر

using FluentNHibernate.Automapping;
using FluentNHibernate.Cfg;
using FluentNHibernate.Cfg.Db;
using NHibernate.Tool.hbm2ddl;

namespace NHSessionManager
{
public class Config
{
public static FluentConfiguration GetConfig()
{
return
Fluently.Configure()
.Database(
MsSqlConfiguration
.MsSql2008
.ConnectionString(x => x.FromConnectionStringWithKey("DbConnectionString"))
)
.Mappings(
m => m.AutoMappings.Add(
new AutoPersistenceModel()
.Where(x => x.Namespace.EndsWith("Domain"))
.AddEntityAssembly(typeof(NHSample4.Domain.Course).Assembly))
.ExportTo(System.Environment.CurrentDirectory)
);
}

public static void CreateDb()
{
bool script = false;//آیا خروجی در کنسول هم نمایش داده شود
bool export = true;//آیا بر روی دیتابیس هم اجرا شود
bool dropTables = false;//آیا جداول موجود دراپ شوند
new SchemaExport(GetConfig().BuildConfiguration()).Execute(script, export, dropTables);
}
}
}
چند نکته در مورد این کلاس:
الف) با توجه به اینکه برنامه از نوع ویندوزی است، برای مدیریت صحیح کانکشن استرینگ، فایل App.Config را به برنامه افروده و محتویات آن‌را به شکل زیر تنظیم می‌کنیم (تا کلید DbConnectionString توسط متد GetConfig مورد استفاده قرارگیرد ):

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<connectionStrings>
<!--NHSessionManager-->
<add name="DbConnectionString"
connectionString="Data Source=(local);Initial Catalog=HelloNHibernate;Integrated Security = true"/>
</connectionStrings>
</configuration>

ب) در NHibernate سنتی (!) کار ساخت نگاشت‌ها توسط یک سری فایل xml صورت می‌گیرد که با معرفی فریم ورک Fluent NHibernate و استفاده از قابلیت‌های Auto Mapping آن، این‌کار با سهولت و دقت هر چه تمام‌تر قابل انجام است که توضیحات نحوه‌ی انجام ‌آن‌را در قسمت‌های قبل مطالعه فرمودید. اگر نیاز بود تا این فایل‌های XML نیز جهت بررسی شخصی ایجاد شوند، تنها کافی است از متد ExportTo آن همانگونه که در متد GetConfig استفاده شده، کمک گرفته شود. به این صورت پس از ایجاد خودکار نگاشت‌ها، فایل‌های XML متناظر نیز در مسیری که به عنوان آرگومان متد ExportTo مشخص گردیده است، تولید خواهند شد (دو فایل NHSample4.Domain.Course.hbm.xml و NHSample4.Domain.Student.hbm.xml را در پوشه‌ای که محل اجرای برنامه است خواهید یافت).

با فراخوانی متد CreateDb این کلاس، پس از ساخت خودکار نگاشت‌ها، database schema متناظر، در دیتابیسی که توسط کانکشن استرینگ برنامه مشخص شده، ایجاد خواهد شد که دیتابیس دیاگرام آن‌را در شکل ذیل مشاهده می‌نمائید (جداول دانشجویان و واحدها هر کدام به صورت موجودیتی مستقل ایجاد شده که ارجاعات آن‌ها در جدولی سوم نگهداری می‌شود).



پیاده سازی الگوی مخزن

اینترفیس عمومی الگوی مخزن به شکل زیر می‌تواند باشد:

using System;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;

namespace NHSample4.NHRepository
{
//Repository Interface
public interface IRepository<T>
{
T Get(object key);

T Save(T entity);
T Update(T entity);
void Delete(T entity);

IQueryable<T> Find();
IQueryable<T> Find(Expression<Func<T, bool>> predicate);
}
}

سپس پیاده سازی آن با توجه به کلاس SingletonCore ایی که در قسمت قبل تهیه کردیم (جهت مدیریت صحیح سشن فکتوری)، به صورت زیر خواهد بود.
این کلاس کار آغاز و پایان تراکنش‌ها را نیز مدیریت کرده و جهت سهولت کار اینترفیس IDisposable را نیز پیاده سازی می‌کند :

using System;
using System.Linq;
using NHSessionManager;
using NHibernate;
using NHibernate.Linq;

namespace NHSample4.NHRepository
{
public class Repository<T> : IRepository<T>, IDisposable
{
private ISession _session;
private bool _disposed = false;

public Repository()
{
_session = SingletonCore.SessionFactory.OpenSession();
BeginTransaction();
}

~Repository()
{
Dispose(false);
}

public T Get(object key)
{
if (!isSessionSafe) return default(T);

return _session.Get<T>(key);
}

public T Save(T entity)
{
if (!isSessionSafe) return default(T);

_session.Save(entity);
return entity;
}

public T Update(T entity)
{
if (!isSessionSafe) return default(T);

_session.Update(entity);
return entity;
}

public void Delete(T entity)
{
if (!isSessionSafe) return;

_session.Delete(entity);
}

public IQueryable<T> Find()
{
if (!isSessionSafe) return null;

return _session.Linq<T>();
}

public IQueryable<T> Find(System.Linq.Expressions.Expression<Func<T, bool>> predicate)
{
if (!isSessionSafe) return null;

return Find().Where(predicate);
}

void Commit()
{
if (!isSessionSafe) return;

if (_session.Transaction != null &&
_session.Transaction.IsActive &&
!_session.Transaction.WasCommitted &&
!_session.Transaction.WasRolledBack)
{
_session.Transaction.Commit();
}
else
{
_session.Flush();
}
}

void Rollback()
{
if (!isSessionSafe) return;

if (_session.Transaction != null && _session.Transaction.IsActive)
{
_session.Transaction.Rollback();
}
}

private bool isSessionSafe
{
get
{
return _session != null && _session.IsOpen;
}
}

void BeginTransaction()
{
if (!isSessionSafe) return;

_session.BeginTransaction();
}


public void Dispose()
{
Dispose(true);
// tell the GC that the Finalize process no longer needs to be run for this object.
GC.SuppressFinalize(this);
}

protected virtual void Dispose(bool disposeManagedResources)
{
if (_disposed) return;
if (!disposeManagedResources) return;
if (!isSessionSafe) return;

try
{
Commit();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.ToString());
Rollback();
}
finally
{
if (isSessionSafe)
{
_session.Close();
_session.Dispose();
}
}

_disposed = true;
}
}
}
اکنون جهت استفاده از این کلاس مخزن به شکل زیر می‌توان عمل کرد:

using System;
using System.Collections.Generic;
using NHSample4.Domain;
using NHSample4.NHRepository;

namespace NHSample4
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//ایجاد دیتابیس در صورت نیاز
//NHSessionManager.Config.CreateDb();


//ابتدا یک دانشجو را اضافه می‌کنیم
Student student = null;
using (var studentRepo = new Repository<Student>())
{
student = studentRepo.Save(new Student() { Name = "Vahid" });
}

//سپس یک واحد را اضافه می‌کنیم
using (var courseRepo = new Repository<Course>())
{
var course = courseRepo.Save(new Course() { Teacher = "Shams" });
}

//اکنون یک واحد را به دانشجو انتساب می‌دهیم
using (var courseRepo = new Repository<Course>())
{
courseRepo.Save(new Course() { Students = new List<Student>() { student } });
}

//سپس شماره دروس استادی خاص را نمایش می‌دهیم
using (var courseRepo = new Repository<Course>())
{
var query = courseRepo.Find(t => t.Teacher == "Shams");

foreach (var course in query)
Console.WriteLine(course.Id);
}

Console.WriteLine("Press a key...");
Console.ReadKey();
}
}
}

همانطور که ملاحظه می‌کنید در این سطح دیگر برنامه هیچ درکی از ORM مورد استفاده ندارد و پیاده سازی نحوه‌ی تعامل با NHibernate در پس کلاس مخزن مخفی شده است. کار آغاز و پایان تراکنش‌ها به صورت خودکار مدیریت گردیده و همچنین آزاد سازی منابع را نیز توسط اینترفیس IDisposable مدیریت می‌کند. به این صورت امکان فراموش شدن یک سری از اعمال متداول به حداقل رسیده، میزان کدهای تکراری برنامه کم شده و همچنین هر زمانیکه نیاز بود، صرفا با تغییر پیاده سازی کلاس مخزن می‌توان به ORM دیگری کوچ کرد؛ بدون اینکه نیازی به بازنویسی کل برنامه وجود داشته باشد.

دریافت سورس برنامه قسمت هشتم

ادامه دارد ...


مطالب
بهبود کارآیی LINQ در دات نت 7
LINQ یا همان Language-Integrated Query، یک زبان ساده‌ی کوئری نوشتن یکپارچه‌ی با دات نت است. به کمک آن می‌توان اعمال پیچیده‌ای را بر روی اشیاء، به زبانی ساده بیان کرد و امروزه تقریبا توسط تمام توسعه دهندگان دات نت مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما ... این سادگی، بهایی را نیز به همراه دارد: کمتر بودن سرعت اجرا و همچنین افزایش مصرف حافظه. با توجه به گستردگی استفاده‌ی از LINQ، اگر بهبودی در این زمینه حاصل شود، بر روی کارآیی تمام برنامه‌های دات نتی تاثیر خواهد گذاشت و این امر در دات نت 7 محقق شده‌است. کارآیی متدهای LINQ to Objects در دات نت 7 (مانند متدهای Enumerable.Max, Enumerable.Min, Enumerable.Average, Enumerable.Sum) به شدت افزایش یافته و این افزایش گاهی حتی بیشتر از 10 برابر نسبت به نگارش‌های قبلی دات نت است؛ اما چگونه به چنین کارآیی رسیده‌اند؟


تدارک یک آزمایش برای بررسی میزان افزایش کارآیی متدهای LINQ در دات نت 7

در ادامه یک آزمایش ساده‌ی بررسی کارآیی متدهای Enumerable.Max, Enumerable.Min, Enumerable.Average, Enumerable.Sum را با استفاده از کتابخانه‌ی معروف BenchmarkDotNet مشاهده می‌کنید:
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;


[MemoryDiagnoser(displayGenColumns: false)]
public partial class Program
{
  static void Main(string[] args) =>
    BenchmarkSwitcher.FromAssembly(typeof(Program).Assembly).Run(args);

  [Params (10, 10000)]
  public int Size { get; set; }
  private IEnumerable<int> items;

  [GlobalSetup]
  public void Setup()
  {
    items = Enumerable.Range(1, Size).ToArray();
  }  

  [Benchmark]
  public int Min() => items.Min();

  [Benchmark]
  public int Max() => items.Max();

  [Benchmark]
  public double Average() => items.Average();

  [Benchmark]
  public int Sum() => items.Sum();
}
برای آزمایش آن، یکبار target framework پروژه را بر روی net6.0 و بار دیگر بر روی net7.0 قرار داده و برنامه را اجرا می‌کنیم. خلاصه‌ی مفهومی نتایج حاصل به صورت زیر است که ... شگفت‌انگیز هستند!
در مورد کار با آرایه‌ها:


- زمان اجرای یافتن Min در آرایه‌های کوچک، در دات نت 7، نسبت به دات نت 6، حدودا 10 برابر کاهش یافته و اگر این آرایه بزرگتر شود و برای مثال حاوی 10 هزار المان باشد، این زمان 20 برابر کاهش یافته‌است.
- این کاهش زمان‌ها برای سایر متدهای LINQ نیز تقریبا به همین صورت است؛ منها متد Sum که اندازه‌ی آرایه، تاثیری را بر روی نتیجه‌ی نهایی ندارد.
- همچنین در دات نت 7، با فراخوانی متدهای LINQ، افزایش حافظه‌ای مشاهده نمی‌شود.

در مورد کار با لیست‌ها:


- در دات نت 6، اعمال صورت گرفته‌ی توسط LINQ بر روی آرایه‌ها، نسبت به لیست‌ها، همواره سریعتر است.
- در دات نت 7 هم در مورد مجموعه‌های کوچک، وضعیت همانند دات نت 6 است. اما اگر مجموعه‌ها بزرگتر شوند، تفاوتی بین مجموعه‌ها و آرایه‌ها وجود ندارد و حتی وضعیت مجموعه‌ها بهتر است: کارآیی کار با لیست‌ها 32 برابر بیشتر شده‌است!


اما چگونه در دات نت 7، چنین بهبود کارآیی خیره‌کننده‌ای در متدهای LINQ حاصل شده‌است؟

برای بررسی چگونگی بهبود کارآیی متدهای LINQ در دات نت 7 باید به نحوه‌ی پیاده سازی آن‌ها در نگارش‌های مختلف دات نت مراجعه کرد. برای مثال پیاده سازی متد الحاقی Min تا دات نت 6 به صورت زیر است:
public static int Min(this IEnumerable<int> source)
{
  if (source == null)
  {
    ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.source);
  }

  int value;
  using (IEnumerator<int> e = source.GetEnumerator())
  {
    if (!e.MoveNext())
    {
      ThrowHelper.ThrowNoElementsException();
    }

    value = e.Current;
    while (e.MoveNext())
    {
      int x = e.Current;
      if (x < value)
      {
        value = x;
      }
    }
  }
  return value;
}
این متد نسبتا ساده‌است. یک IEnumerable را دریافت کرده و سپس با استفاده از متد MoveNext، مقدار فعلی را با مقدار بعدی مقایسه می‌کند. در این مقایسه، کوچکترین مقدار ذخیره می‌شود تا در نهایت به انتهای مجموعه برسیم.
اما ... پیاده سازی این متد در دات نت 7 متفاوت است:
public static int Min(this IEnumerable<int> source) => MinInteger(source);

private static T MinInteger<T>(this IEnumerable<T> source)
  where T : struct, IBinaryInteger<T>
{
  T value;

  if (source.TryGetSpan(out ReadOnlySpan<T> span))
  {
    if (Vector.IsHardwareAccelerated && 
        span.Length >= Vector<T>.Count * 2)
    {
      .... // Optimized implementation
      return ....;
    }
  }
  .... //Implementation as in .NET 6
}
در اینجا در ابتدا سعی می‌شود تا یک ReadOnlySpan از مجموعه‌ی ارائه شده، تهیه شود. اگر این کار میسر نشد، کدهای همان روش قبلی دات نت 6 که توضیح داده شد، اجرا می‌شود. البته در آزمایشی که ما تدارک دیدیم، چون از لیست‌ها و آرایه‌ها استفاده شده بود، همواره امکان تهیه‌ی یک ReadOnlySpan از آن‌ها میسر است. بنابراین به قسمت اجرایی همانند دات نت 6 نمی‌رسیم.
اما ... ReadOnlySpan چیست؟ نوع‌های Span و ReadOnlySpan، یک ناحیه‌ی پیوسته‌ی مدیریت شده و مدیریت نشده‌ی حافظه را بیان می‌کنند. یک Span از نوع ref struct است؛ یعنی تنها می‌تواند بر روی stack قرار گیرد که مزیت آن، عدم نیاز به تخصیص حافظه‌ی اضافی و بهبود کارآیی است. همچنین ساختار داخلی Span در سی شارپ 11 اندکی تغییر کرده‌است که در آن از ref fields جهت دسترسی امن به این ناحیه‌ی از حافظه استفاده می‌شود. پیشتر از نوع داخلی ByReference برای اشاره به ابتدای این ناحیه‌ی از حافظه استفاده می‌شد که به همراه بررسی امنیتی در این باره نبود.

پس از دریافت ReadOnlySpan، به سطر زیر می‌رسیم:
if (Vector.IsHardwareAccelerated && span.Length >= Vector<T>.Count * 2)
که بررسی می‌کند آیا سخت افرار فعلی از قابلیت‌های SIMD برخوردار است یا خیر؟ اگر بله، اینبار با استفاده از ریاضیات برداری شتاب یافته‌ی توسط سخت افزار، محاسبات را انجام می‌دهد:
private static T MinInteger<T>(this IEnumerable<T> source)
where T : struct, IBinaryInteger<T>
{
  .... 
  if (Vector.IsHardwareAccelerated && span.Length >= Vector<T>.Count * 2)
  {
    var mins = new Vector<T>(span);
    index = Vector<T>.Count;
    do
    {
      mins = Vector.Min(mins, new Vector<T>(span.Slice(index)));
      index += Vector<T>.Count;
    }
    while (index + Vector<T>.Count <= span.Length);

    value = mins[0];
    for (int i = 1; i < Vector<T>.Count; i++)
    {  
      if (mins[i] < value)
      {
        value = mins[i];
      }
    }
  ....
}
بنابراین به صورت خلاصه در دات نت 7 با استفاده از بکارگیری نوع‌های ویژه‌ی Span و نوع‌های برداری شتاب‌یافته‌ی توسط اکثر سخت افزارهای امروزی، سبب بهبود قابل ملاحظه‌ی کارآیی متدهای LINQ شده‌اند.
مطالب
C# 7 - Throw Expressions
در طراحی زبان #C، واژه‌ی کلیدی throw همیشه یک statement بوده‌است و نه یک expression. برای مثال از آن نمی‌توان در قطعه کدهای شرطی و عبارات lambda استفاده کرد. برای رفع این محدودیت، در C# 7 کار معرفی «throw expressions» صورت گرفته‌است.


throw expressions در C# 7

روش تعریف throw expressions همانند روش متداول تعریف آن‌ها است و از این لحاظ تغییری صورت نگرفته‌است. تنها تغییر انجام شده، امکان استفاده‌ی از آن در محل‌هایی است که پیشتر مجاز نبوده‌است.
برای نمونه قطعه کد متداول ذیل را درنظر بگیرید:
public class MyApiType
{
    private object _loadedResource;
    private object _someProperty;
 
    public MyApiType()
    {
        _loadedResource = LoadResource();
        if (_loadedResource == null) throw new InvalidOperationException();
    }
 
    public object SomeProperty
    {
        get
        {
            return _someProperty;
        }
 
        set
        {
            if (value == null) throw new ArgumentNullException();
            _someProperty = value;
        }
    }
}
در اینجا با روش fail fast، کار بررسی null بودن مقادیر دریافتی در سازنده و همچنین یک خاصیت، صورت گرفته‌اند و در صورت نال بودن، یک استثناء صادر می‌شود.
اکنون در C# 7 می‌توان قطعه کد فوق را به صورت ذیل خلاصه کرد:
public class MyApiType
{
    private object _loadedResource = LoadResource() ?? throw new InvalidOperationException();
    private object _someProperty;
 
    public object SomeProperty
    {
        get
        {
            return _someProperty;
        } 
        set
        {
            _someProperty = value ?? throw new ArgumentNullException();
        }
    }
}
از این جهت که واژه‌ی کلیدی throw در C#7 هم statement است و هم expression، اکنون می‌توان از آن در عبارات شرطی و همچنین null-coalescing expressions نیز استفاده کرد. به علاوه امکان استفاده‌ی از آن‌را در یک «initialization expression» مانند loadedResource_ نیز مشاهده می‌کنید.

به علاوه اگر نکات «Expression-bodied Members» را نیز اعمال کنیم، اینبار به قطعه کد خلاصه‌تر ذیل خواهیم رسید:
public class MyApiType
{
    private object _loadedResource = LoadResource() ?? throw new InvalidOperationException();
    private object _someProperty;
 
    public object SomeProperty
    {
        get => _someProperty;
        set => _someProperty = value ?? throw new ArgumentNullException();
    }
}


یک مثال ترکیبی دیگر

قطعا تا پیش از C# 7 یک چنین بررسی‌های شرطی را در حین تزریق وابستگی‌ها، در سازنده‌ی کلاس‌های سرویس خود انجام داده‌اید:
public partial class ShippingAddressPage
{
    private readonly IWebDriver driver;
    public ShippingAddressPage(IWebDriver driver)
    {
        if (driver == null)
        {
            throw new ArgumentNullException(nameof(driver));
        }
        this.driver = driver;
    }
}
اکنون در C# 7 می‌توان قطعه کد فوق را به صورت ذیل خلاصه کرد:
public partial class ShippingAddressPage
{
    private readonly IWebDriver driver;
    public ShippingAddressPage(IWebDriver driver) =>
      this.driver = driver ?? throw new ArgumentNullException(nameof(driver));
}
که ترکیبی است از throw expressions و همچنین Expression-bodied Members.


مثالی از کاربرد throw expressions در یک conditional ternary operator

private static int ThrowUsageInAnExpression(int value = 40)
{
    return value < 20 ? value : throw new ArgumentOutOfRangeException("Argument value must be less than 20");
}
مثال‌هایی را که تا اینجا بررسی کردیم بیشتر به null-coalescing expressions مرتبط بودند. در اینجا یک نمونه کاربرد throw expression را در یک conditional ternary operator مشاهده می‌کنید.
مطالب
افزودن خودکار کلاس‌های تنظیمات نگاشت‌ها در EF Code first
اگر از روش Fluent-API برای تنظیم و افزودن نگاشت‌های کلاس‌ها استفاده کنیم، با زیاد شدن آن‌ها ممکن است در این بین، افزودن یکی فراموش شود یا کلا اضافه کردن دستی آن‌ها در متد OnModelCreating آنچنان جالب نیست. می‌شود این‌کار را به کمک Reflection ساده‌تر و خودکار کرد:
        void loadEntityConfigurations(Assembly asm, DbModelBuilder modelBuilder, string nameSpace)
        {
            var configurations = asm.GetTypes()
                                    .Where(type => type.BaseType != null &&
                                           type.Namespace == nameSpace &&
                                           type.BaseType.IsGenericType &&
                                           type.BaseType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(EntityTypeConfiguration<>))
                                    .ToList();

            configurations.ForEach(type =>
               {
                   dynamic instance = Activator.CreateInstance(type);
                   modelBuilder.Configurations.Add(instance);
               });
        }
در این متد، در یک اسمبلی مشخص و فضای نامی در آن، به دنبال کلاس‌هایی از نوع EntityTypeConfiguration خواهیم گشت. در ادامه این کلاس‌ها وهله سازی شده و به صورت خودکار به modelBuilder اضافه می‌شوند.

یک مثال کامل که بیانگر نحوه استفاده از متد فوق است:
using System;
using System.Data.Entity;
using System.Data.Entity.Migrations;
using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
using System.Linq;
using System.Reflection;

namespace EFGeneral
{
    public class User
    {
        public int UserNumber { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

    public class UserConfig : EntityTypeConfiguration<User>
    {
        public UserConfig()
        {
            this.HasKey(x => x.UserNumber);
            this.Property(x => x.Name).HasMaxLength(450).IsRequired();
        }
    }

    public class MyContext : DbContext
    {
        public DbSet<User> Users { get; set; }

        protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            // modelBuilder.Configurations.Add(new UserConfig());

            var asm = Assembly.GetExecutingAssembly();
            loadEntityConfigurations(asm, modelBuilder, "EFGeneral");
        }

        void loadEntityConfigurations(Assembly asm, DbModelBuilder modelBuilder, string nameSpace)
        {
            var configurations = asm.GetTypes()
                                    .Where(type => type.BaseType != null &&
                                           type.Namespace == nameSpace &&
                                           type.BaseType.IsGenericType &&
                                           type.BaseType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(EntityTypeConfiguration<>))
                                    .ToList();

            configurations.ForEach(type =>
               {
                   dynamic instance = Activator.CreateInstance(type);
                   modelBuilder.Configurations.Add(instance);
               });
        }
    }

    public class Configuration : DbMigrationsConfiguration<MyContext>
    {
        public Configuration()
        {
            AutomaticMigrationsEnabled = true;
            AutomaticMigrationDataLossAllowed = true;
        }

        protected override void Seed(MyContext context)
        {
            context.Users.Add(new User { Name = "name-1" });
            context.Users.Add(new User { Name = "name-2" });
            context.Users.Add(new User { Name = "name-3" });
            base.Seed(context);
        }
    }

    public static class Test
    {
        public static void RunTests()
        {
            Database.SetInitializer(new MigrateDatabaseToLatestVersion<MyContext, Configuration>());
            using (var context = new MyContext())
            {
                var user1 = context.Users.Find(1);
                if (user1 != null)
                    Console.WriteLine(user1.Name);
            }
        }
    }
}
در این مثال، در متد OnModelCreating بجای اضافه کردن دستی تک تک تنظیمات تعریف شده، از متد loadEntityConfigurations جهت یافتن آن‌ها در اسمبلی جاری و فضای نام مشخصی به نام EFGeneral استفاده شده است.