C#_var

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一、前言

C#中有一个 var 类型，不管什么类型的变量，都可以用它接收，实属懒人最爱了。

我没有了解过它的底层，甚至没看过它的说明文档，也不知道怎么就用上它了。凭我经验，这种 “隐式也可能是动态” 类型 应该只是效率比较低，其他不会有多少负面影响。所以在不关心效率的场合，我也就一直用着。

不过使用时，偶尔也会有一些困扰，比如：

var c;
...

此时会报错，

于是我就知道了，使用var类型时，你必须声明与初始化一体，否则就会报错。

还有时，我会用var来接收一些写起来很复杂类型（比如集合嵌套类型），时间一长，自己也不知道此处的var到底是啥类型。

因此，我想进一步学习一下var，了解它的用法和注意项，不管能否解决上述困扰都不亏，毕竟它的使用频率不低。

二、隐式类型的局部变量

局部变量可在不给出显式类型的情况下声明。 var 关键字指示编译器从初始化语句右侧的表达式推断变量的类型。 推断的类型可能是内置类型、匿名类型、用户定义类型或.NET类库中定义的类型。有关如何使用 var 来初始化数组的详情，请参阅 隐式类型数组（Implicity Typed Arrays） 章节。

注意
这边说了是指示编译器从表达式推断，表明var的解析要么是开始编译前，要么是边指示边编译，即在正式编译时已确定，反正肯定是在运行之前确定的。故var不是动态类型。

下面示例展示了用 var 来声明局部变量的多种方式：

// i is compiled as an int
var i = 5;

// s is compiled as a string
var s = "Hello";

// a is compiled as int[]
var a = new[] { 0, 1, 2 };

// expr is compiled as IEnumerable<Customer>
// or perhaps IQueryable<Customer>
var expr = 
	from c in customers
	where c.City == "London"
	select c;

// anon is compiled as an anonymous type
var anon = new { Name = "Terry", Age = 34 };

// list is compiled as List<int>
var list = new List<int>();

首先重要一点是，理解 var 关键字并不意味着 “variant（变体，类型变形，类似动态类型吧，即类型会发生变化）” ，也不表示该变量是松散类型（loosely type，也叫弱类型）的或后绑定的（late-bound）。它仅表示编译器会确定并分配最合适的类型。

var 关键字可在以下情况使用：

• 局部变量（变量声明在方法体中），如上例所示。
• 在 for 初始化语句中。

  for(var x = 1; x < 10; x++)
  

• 在 foreach 初始化语句中

  foreach(var item in list) {...}
  

• 在 using 语句中

  using (var file = new SteamReader("C:\\myfile.txt")) {...}
  

显然，用作方法体中局部变量的情况比较多。

2.1 var和匿名类型

许多情况下，var 的使用是可选的，只是为了语法上的便利。
然而，当使用匿名类型初始化变量时，若你之后要访问对象的属性，则必须将该变量声明为 var 。这是 LINQ Query表达式中的常见场景。详细信息，参阅 匿名类型 章节。

从源码角度看，匿名类型没有名称（匿名类就是将几个变量用花括号括起来，类本身没有名称）。
因此，若查询变量已使用 var 初始化，则访问返回的对象序列中属性的唯一方法是在 foreach 语句中使用 var 作为迭代变量的类型。（var相当于变成访问匿名类型对象的入口）

class ImplicitlyTypedLocals2
{
	static void Main()
	{
		string[] words = { "aPPLE", "BLUeBeRrY", "cHeRry" };

		// 若一次查询产生了一个匿名类型的序列
		// 可在foreach语句只能使用var来访问属性
		var upperLowerWords = 
			from w in words
			select new { Upper = w.ToUpper(), Lower = w.ToLower() };

		// 执行查询
		foreach(var ul in upperLowerWords)
		{
			Console.WriteLine("Uppercase:{0}, Lowercase:{1}", ul.Upper, ul.Lower);
		}
	}
}
/*
	输出：
	Uppercase:APPLE, Lowercase:apple
	Uppercase:BLUEBERRY, Lowercase:blueberry
	Uppercase:CHERRY, Lowercae:cherry
*/

2.2 批注

以下限制用于隐式类型变量声明中：

• var 只能在同一语句中声明和初始化局部变量时才能使用；且变量不能为空、方法组或匿名函数。
• var 不能用于类中字段。
• 使用 var 声明的变量不能用于初始化表达式中。
  换句话说，这个表达式是合法的：int i = (i = 20); ，
  而该表达式则会生成编译时错误（compile-time error）：var i = (i = 20);
• 多个隐式类型变量无法在同一语句中初始化。
• 若作用域内有一个名为 var 的类型，则 var 关键字将解析为该类型名称，并且不会被视为隐式类型局部变量声明。

  class var {}
  
  void Method()
  {
  	var v;
  	...
  }
  

使用 var 关键字的隐式类型只能应用于局部方法作用域（local method scope）内的变量。隐式类型不适用于类字段，因为C#编译器在处理代码时会遇到逻辑悖论（logical paradox）：编译器需要知道字段的类型，但在分析赋值表达式之前无法确定类型，且表达式在不知道类型的情况下无法进行评估。考虑下面代码：

private var bookTitles;

bookTitles 是一个 var 类型的类字段。因为该字段没有求值表达式，因此编译器不可能推断出 bookTitles 是什么类型。此外，向字段添加表达式（就像局部变量一样）也是不够的：

private var bookTitles = new List<string>();

当编译器在代码编译期间遇到字段时，它会在处理与之关联的任何表达式之前记录每个字段的类型（即在字段解析时，我会先确认字段类型，再处理表达式；而字段是var，就不知道字段类型了）。编译器在尝试解析 bookTitles 时遇到了同样的悖论：它需要知道字段的类型，但编译器通常会通过分析表达式来确定 var 类型，如果事先不知道类型，这是不可能的。

补充
这部分比较抽象，因为和C#编译器本身的设计有关。
简单介绍一下C#编译器的工作流程：

1. 首先，遍历每个源文件并进行顶层的解析。即在所有嵌套的层级上识别每个名称空间、类、结构、枚举、接口和委托类型声明。
2. 然后解析字段声明、方法声明等。实际上，除了方法体的内容都会被解析；
3. 解析完外面的，之后会回来解析方法体。

如果有"var"字段，那么在表达式被解析之前，就无法确定字段的类型，而这发生在我们知道字段的类型之后，这就冲突了。

你也许会发现 var 对于难以确定查询变量的确切构造类型的查询表达式也很有用。这可能出现在分组和排序操作中。

当特定类型的变量在键盘上输入很繁琐，或者完整输入类型无法增加代码可读性时，var 关键字也很有用。var 以这种方式发挥作用的一个例子是嵌套泛型类型，例如与分组操作一起使用。在以下查询中，查询变量的类型为 IEnumerable<IGrouping<string, Student>> 。只要你和其他维护代码的人都知道这点，为了方便和简洁而使用隐式类型就没有问题。

// 和前面例子相同，除了我们使用了整个last name作为关键字
// 查询变量是一个 IEnumerable<IGrouping<string, Student>>
var studentQuery3 = 
	from student in students
	group student by student.Last;

使用 var 有助于简化代码，但其使用应仅限于需要它的情况下，或者当它使你的代码更易于阅读时。

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三、总结

总结一下， var 的内容其实不多，主要就是，

• 要了解它并不是动态类型，它指示编译器根据表达式来推断类型。故它是编译时的代码，不会影响运行效率。
• 主要应用场景就是接收LINQ Query、访问匿名类变量的属性、接收一些比较难写的类型以增强代码可读性（所以若你使用var，但不知道它对应啥类型，那很可能是你自己没理清）。