C# 有扩展属性吗？

目前，Roslyn 编译器仍然不支持开箱即用...

到目前为止，扩展属性的价值还不足以包含在以前版本的 C# 标准中。 C# 7 和 C# 8.0 已将此视为提案冠军，但尚未发布，最重要的是，即使已经有实现，他们也希望从一开始就做好。

但它会...

C# 7 work list 中有一个 extension members 项，因此它可能会在不久的将来得到支持。扩展属性的当前状态可以在 Github under the related item 上找到。

但是，还有一个更有希望的主题是 "extend everything"，它特别关注属性和静态类甚至字段。

此外，您可以使用解决方法

正如此 article 中所指定的，您可以使用 TypeDescriptor 功能在运行时将属性附加到对象实例。但是，它没有使用标准属性的语法。
它与仅仅添加了将
string Data(this MyClass instance) 之类的扩展属性定义为扩展方法的别名的可能性的语法糖有点不同
{ 4} 因为它将数据存储到类中。

我希望 C#7 将提供一个全功能的扩展一切（属性和字段），但是在这一点上，只有时间会证明一切。

并随时做出贡献，因为明天的软件将来自社区。

更新：2016 年 8 月

正如 dotnet 团队发布的 what's new in C# 7.0 和来自 Mads Torgensen 的评论：

扩展属性：我们有一个（很棒的！）实习生在夏天将它们作为实验实现，以及其他类型的扩展成员。我们仍然对此感兴趣，但这是一个很大的变化，我们需要确信它是值得的。

似乎扩展属性和其他成员仍然是包含在 Roslyn 未来版本中的不错候选者，但可能不是 7.0 版本。

更新：2017 年 5 月

The extension members 已作为 extension everything issue 的副本关闭，后者也已关闭。主要讨论实际上是关于广义上的类型可扩展性。该功能现在被跟踪 here as a proposal 并已从 7.0 milestone 中删除。

更新：2017 年 8 月 - C# 8.0 提议的功能

虽然它仍然只是一个提议的功能，但我们现在对它的语法有了更清晰的认识。请记住，这也将是扩展方法的新语法：

public interface IEmployee 
{
    public decimal Salary { get; set; }
}

public class Employee
{
    public decimal Salary { get; set; }
}

public extension MyPersonExtension extends Person : IEmployee
{
    private static readonly ConditionalWeakTable<Person, Employee> _employees = 
        new ConditionalWeakTable<Person, Employee>();


    public decimal Salary
    {
        get 
        {
            // `this` is the instance of Person
            return _employees.GetOrCreate(this).Salary; 
        }
        set 
        {
            Employee employee = null;
            if (!_employees.TryGetValue(this, out employee)
            {
                employee = _employees.GetOrCreate(this);
            }
            employee.Salary = value;
        }
    }
}

IEmployee person = new Person();
var salary = person.Salary;

类似于部分类，但在不同的程序集中编译为单独的类/类型。请注意，您还可以通过这种方式添加静态成员和运算符。如 Mads Torgensen podcast 中所述，扩展不会有任何状态（因此它不能将私有实例成员添加到类），这意味着您将无法添加链接到实例的私有实例数据。为此调用的原因是它意味着管理内部字典并且可能很困难（内存管理等）。为此，您仍然可以使用前面描述的 TypeDescriptor/ConditionalWeakTable 技术并使用属性扩展，将其隐藏在一个不错的属性下。

正如 issue 所暗示的，语法仍可能发生变化。例如，extends 可以替换为 for，有些人可能会觉得它更自然且与 java 的相关性更少。

2018 年 12 月更新 - 角色、扩展和静态界面成员

Extension Everything 未能进入 C# 8.0，因为在此 GitHub ticket 结束时解释了一些缺点。因此，进行了改进设计的探索。 Here，Mads Torgensen 解释了什么是角色和扩展以及它们之间的区别：

角色允许在给定类型的特定值上实现接口。扩展允许在特定代码区域内对给定类型的所有值实现接口。

可以从两个用例中的先前提案的拆分中看出。扩展的新语法如下：

public extension ULongEnumerable of ulong
{
    public IEnumerator<byte> GetEnumerator()
    {
        for (int i = sizeof(ulong); i > 0; i--)
        {
            yield return unchecked((byte)(this >> (i-1)*8));
        }
    }
}

那么你就可以做到这一点：

foreach (byte b in 0x_3A_9E_F1_C5_DA_F7_30_16ul)
{
    WriteLine($"{e.Current:X}");
}

对于静态接口：

public interface IMonoid<T> where T : IMonoid<T>
{
    static T operator +(T t1, T t2);
    static T Zero { get; }
}

在 int 上添加 扩展属性 并将 int 视为 IMonoid<int>：

public extension IntMonoid of int : IMonoid<int>
{
    public static int Zero => 0;
}

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不，它们在 C# 3.0 中不存在，也不会在 4.0 中添加。它在 C# 的功能需求列表中，因此可能会在将来添加。

此时你能做的最好的就是GetXXX风格的扩展方法。

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不，它们不存在。

我知道 C# 团队曾经考虑过它们（或者至少 Eric Lippert 曾经考虑过）——以及扩展构造函数和运算符（这些可能需要一段时间才能让你明白，但是很酷......）但是，我没有没有看到任何证据表明它们将成为 C# 4 的一部分。

编辑：它们没有出现在 C# 5 中，截至 2014 年 7 月，它看起来也不会出现在 C# 6 中。

Eric Lippert，微软 C# 编译器团队的首席开发人员，截至 2012 年 11 月，他在 2009 年 10 月发表了关于此的博文：

为什么没有扩展属性？ – 精彩的编码冒险

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更新（感谢 @chaost 指出此更新）：

Mads Torgersen：“扩展一切没有进入 C# 8.0。如果你愿意的话，它在关于语言未来的非常激动人心的辩论中被“赶上”，现在我们要确保我们不会以一种抑制未来可能性的方式添加它。有时语言设计是一场漫长的游戏！

来源：https://blogs.msdn.microsoft.com/dotnet/2018/11/12/building-c-8-0/中的评论部分

我停止计算多年来我打开这个问题的次数，希望看到这个问题得到实施。

好吧，终于我们都可以欢欣鼓舞了！ Microsoft 将在其即将发布的 C# 8 版本中引入此功能。

因此，与其这样做...

public static class IntExtensions
{
   public static bool Even(this int value)
   {
        return value % 2 == 0;
   }
}

我们终于可以这样做了……

public extension IntExtension extends int
{
    public bool Even => this % 2 == 0;
}

来源：https://blog.ndepend.com/c-8-0-features-glimpse-future/

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正如@Psyonity 提到的，您可以使用 conditionalWeakTable 向现有对象添加属性。结合动态 ExpandoObject，您可以用几行代码实现动态扩展属性：

using System.Dynamic;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ExtensionProperties
{
    /// <summary>
    /// Dynamically associates properies to a random object instance
    /// </summary>
    /// <example>
    /// var jan = new Person("Jan");
    ///
    /// jan.Age = 24; // regular property of the person object;
    /// jan.DynamicProperties().NumberOfDrinkingBuddies = 27; // not originally scoped to the person object;
    ///
    /// if (jan.Age &lt; jan.DynamicProperties().NumberOfDrinkingBuddies)
    /// Console.WriteLine("Jan drinks too much");
    /// </example>
    /// <remarks>
    /// If you get 'Microsoft.CSharp.RuntimeBinder.CSharpArgumentInfo.Create' you should reference Microsoft.CSharp
    /// </remarks>
    public static class ObjectExtensions
    {
        ///<summary>Stores extended data for objects</summary>
        private static ConditionalWeakTable<object, object> extendedData = new ConditionalWeakTable<object, object>();

        /// <summary>
        /// Gets a dynamic collection of properties associated with an object instance,
        /// with a lifetime scoped to the lifetime of the object
        /// </summary>
        /// <param name="obj">The object the properties are associated with</param>
        /// <returns>A dynamic collection of properties associated with an object instance.</returns>
        public static dynamic DynamicProperties(this object obj) => extendedData.GetValue(obj, _ => new ExpandoObject());
    }
}

使用示例在 xml 注释中：

var jan = new Person("Jan");

jan.Age = 24; // regular property of the person object;
jan.DynamicProperties().NumberOfDrinkingBuddies = 27; // not originally scoped to the person object;

if (jan.Age < jan.DynamicProperties().NumberOfDrinkingBuddies)
{
    Console.WriteLine("Jan drinks too much");
}

jan = null; // NumberOfDrinkingBuddies will also be erased during garbage collection

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因为我最近需要这个，所以我查看了答案的来源：

c# extend class by adding properties

并创建了一个更动态的版本：

public static class ObjectExtenders
{
    static readonly ConditionalWeakTable<object, List<stringObject>> Flags = new ConditionalWeakTable<object, List<stringObject>>();

    public static string GetFlags(this object objectItem, string key)
    {
        return Flags.GetOrCreateValue(objectItem).Single(x => x.Key == key).Value;
    }

    public static void SetFlags(this object objectItem, string key, string value)
    {
        if (Flags.GetOrCreateValue(objectItem).Any(x => x.Key == key))
        {
            Flags.GetOrCreateValue(objectItem).Single(x => x.Key == key).Value = value;
        }
        else
        {
            Flags.GetOrCreateValue(objectItem).Add(new stringObject()
            {
                Key = key,
                Value = value
            });
        }
    }

    class stringObject
    {
        public string Key;
        public string Value;
    }
}

它可能可以改进很多（命名，动态而不是字符串），我目前在 CF 3.5 中使用它和一个 hacky ConditionalWeakTable (https://gist.github.com/Jan-WillemdeBruyn/db79dd6fdef7b9845e217958db98c4d4)

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