C# 3.0 擴展方法詳解：為現有型別注入新功能

什麼是擴展方法？

擴展方法允許開發者在不修改原始型別、不繼承、不重新編譯的情況下，為現有型別（包括介面、實值型別、參考型別）新增方法。這類似於裝飾器模式，但語法更直觀，使用起來如同實例方法一般自然。

基本語法與範例

關鍵在於靜態類別中的靜態方法，第一個參數前加上 this 修飾詞：

public static class StringExtensions
{
    // 將下底線命名轉為駝峰式命名
    public static string ToCamelCase(this string identifier)
    {
        string result = "";
        bool sawUnderscore = false;

        foreach (char c in identifier)
        {
            if (result.Length == 0 && char.IsLetter(c))
                result += char.ToUpper(c);
            else if (c == '_')
                sawUnderscore = true;
            else if (sawUnderscore)
            {
                result += char.ToUpper(c);
                sawUnderscore = false;
            }
            else
                result += c;
        }
        return result;
    }
}

// 使用方式：像呼叫實例方法一樣
string[] identifiers = { "do_something", "find_all_objects", "get_last_dict_entry" };
foreach (string s in identifiers)
    Console.WriteLine("{0} becomes: {1}", s, s.ToCamelCase());

原本需呼叫 StringExtensions.ToCamelCase(s)，現在直接寫 s.ToCamelCase()，程式碼更符合物件導向直覺。

泛型擴展方法：為 List<T> 新增合併功能

public static class ListExtensions
{
    public static List<T> Combine<T>(this List<T> first, List<T> second)
    {
        var combined = new List<T>(first);
        combined.AddRange(second);
        return combined;
    }
}

// 使用範例
var odds = new List<int> { 1, 3, 5, 7 };
var evens = new List<int> { 0, 2, 4, 6 };
var all = odds.Combine(evens); // { 1, 3, 5, 7, 0, 2, 4, 6 }

擴展方法是 LINQ 查詢運算子（Where、Select、OrderBy 等）的基石，也是 C# 實現「開放封閉原則」的重要手段之一。