C# 3.0 語言核心增強：隱式型別、初始化器、匿名類型與擴充方法

C# 3.0 的四大核心語言增強——隱式型別區域變數（var）、物件/集合初始化器、匿名類型、擴充方法——不僅大幅提升編寫效率，更為 LINQ 查詢表達式、Lambda 表達式與運算式樹奠定了不可或缺的語法基礎。本文系統整合這四大特性的語法規則、編譯行為、相互關聯與最佳實踐。

1. 隱式型別區域變數

var i = 5;              // int
var s = "Hello";        // string
var arr = new[] { 1, 2, 3 }; // int[]
var anon = new { X = 1, Y = 2 }; // 匿名類型

核心規則： 僅限區域變數、必須初始化、不可為 null、推斷結果為強型別且不可變。隱式型別陣列 new[] 要求所有元素可隱式轉換至單一型別。

2. 物件與集合初始化器

物件初始化器

var book = new Book { Title = "C# in Depth", Price = 45.9m, Author = new Author { Name = "Jon Skeet" } };

• 呼叫建構函式後依序指派屬性
• 可指定建構函式引數：new Book("ISBN") { Price = 10 }
• 支援巢狀物件/集合初始化

集合初始化器

var list = new List<int> { 1, 2, 3 };
var dict = new Dictionary<string, int> { { "A", 1 }, { "B", 2 } }; // 注意雙大括號

• 需實作 ICollection<T>
• 編譯器產生逐一 Add 呼叫

3. 匿名類型

var p1 = new { Name = "A", Price = 3 };
var p2 = new { Name = "B", Price = 4 }; // 同型別
var p3 = new { Price = 3, Name = "A" }; // 不同型別（順序不同）

關鍵特性：

• 編譯期產生唯讀屬性類別，覆寫 Equals/GetHashCode/ToString
• 同組件內結構相同（名稱、型別、順序）重用型別
• 不可跨組件、不可作為公用 API 型別

4. 擴充方法

public static class StringExtensions
{
    public static bool IsValidEmail(this string s)
    {
        return Regex.IsMatch(s, @"^[\w-\.]+@([\w-]+\.)+[\w-]{2,4}$");
    }
}

// 使用
"test@example.com".IsValidEmail(); // true

定義規則：

• 定義於非泛型靜態類別
• 方法為靜態
• 第一個參數加 this 修飾，型別即為擴充目標

解析優先順序：

1. 實例方法（最高）
2. 最近命名空間的擴充方法
3. 較遠命名空間的擴充方法（依 using 順序）

四大特性的相互關聯

最佳實踐總結

• var：型別明顯時使用，匿名類型/LINQ 結果必須使用
• 初始化器：靜態資料、DTO 建構、測試資料優先使用
• 匿名類型：僅限區域臨時使用，跨方法/組件改用 record/Tuple/具名類別
• 擴充方法：擴充不可修改型別、提供流暢介面、實作標準查詢運算子