‫معرفی Collection Expression Arguments در C# 15.0

List<int> evenNumbers = [2, 4, 6, 8, 10];
List<int> oddNumbers = [1, 3, 5, 7, 9];

// ترکیب دو لیست و افزودن یک مقدار در ابتدا (Spread Operator)
List<int> allNumbers = [0, ..evenNumbers, ..oddNumbers];

// تعیین ظرفیت اولیه لیست برای جلوگیری از تخصیص مجدد حافظه (Resizing)
List<int> allNumbers = [with(capacity: 32), 0, ..evenNumbers, ..oddNumbers];

// تعریف یک HashSet با نادیده گرفتن کوچک و بزرگی حروف
HashSet<string> names = [with(comparer: StringComparer.OrdinalIgnoreCase), "Alice", "Bob"];

• بهینه‌سازی خودکار: وقتی شما از with(capacity: ...) استفاده می‌کنید، کامپایلر دقیقاً می‌داند که چه مقدار حافظه رزرو کند. در حالت‌های ترکیبی (مانند استفاده از .. همراه با مقادیر ثابت)، کامپایلر می‌تواند محاسبات پیچیده‌ای انجام دهد تا دقیق‌ترین ظرفیت را از همان ابتدا به سازنده پاس دهد.
• پشتیبانی از انواع سفارشی: این ویژگی فقط برای List یا Dictionary نیست. هر نوع داده‌ای که الگوی Collection Expression را پیاده‌سازی کرده باشد، می‌تواند از طریق متد Create آرگومان‌های ارسالی را دریافت و مدیریت کند.

• خوانایی: بسیاری معتقدند عبارت [with(capacity: 10), 1, 2] خواناتر از new List نیست.
• پیچیدگی غیرضروری: برخی برنامه‌نویسان نگرانند که اضافه شدن راه‌های متعدد برای انجام یک کار مشابه، یادگیری زبان را برای تازه‌کارها دشوار و کد بیس‌های قدیمی را شلوغ کند.
• فشار آنالایزرها: انتقاد تندی به آنالایزرهای جدید وارد شده که توسعه‌دهنده را مجبور می‌کنند کدهای ساده‌ای مثل .ToList() را به Collection Expressions تبدیل کنند، حتی وقتی که نیازی به آن نیست.

using System.Runtime.CompilerServices;

[CollectionBuilder(typeof(MyCoolListBuilder), nameof(MyCoolListBuilder.Create))]
public class MyCoolList<T> : IEnumerable<T>
{
    private readonly T[] _items;
    public MyCoolList(ReadOnlySpan<T> items) => _items = items.ToArray();

    // متدهای IEnumerable در اینجا پیاده‌سازی می‌شوند...
    public IEnumerator<T> GetEnumerator() => ((IEnumerable<T>)_items).GetEnumerator();
    System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator();
}

public static class MyCoolListBuilder
{
    // این متد توسط کامپایلر فراخوانی می‌شود
    public static MyCoolList<T> Create<T>(ReadOnlySpan<T> items, int capacity = 0)
    {
        Console.WriteLine($"ایجاد لیست با ظرفیت: {capacity}");
        // در اینجا می‌توانید از ظرفیت برای بهینه‌سازی حافظه استفاده کنید
        return new MyCoolList<T>(items);
    }
}

// فراخوانی متد Create و پاس دادن مقدار 50 به پارامتر capacity
MyCoolList<int> myNumbers = [with(capacity: 50), 10, 20, 30];

• ساخت یکباره: کامپایلر ابتدا تمام آیتم‌های داخل کروشه را شناسایی می‌کند.
• تخصیص دقیق حافظه: اگر از with(capacity: ...) استفاده کنید، کامپایلر آن را مستقیماً به متد سازنده می‌فرستد.
• بهینه‌سازی Span: برخلاف List.Add که در هر مرحله ممکن است باعث جابجایی حافظه شود، در اینجا داده‌ها می‌توانند به صورت یک ReadOnlySpan بسیار سریع و یکباره به مجموعه منتقل شوند.

• ایجاد یک لیست خالی با ظرفیت پیش‌فرض (معمولاً ۴ یا ۸).
• افزودن تک‌تک آیتم‌ها با متد .Add().
• اگر تعداد آیتم‌ها از ظرفیت بیشتر شود، لیست باید ظرفیت خود را دو برابر کند که به معنای کپی کردن کل آرایه در یک فضای جدید از حافظه است.

• کامپایلر تعداد آیتم‌های ثابت (مثل 1, 2, 3) را می‌شمارد.
• اگر از spread operator (مثل ..others) استفاده کرده باشید، طول آن را محاسبه می‌کند.
• با استفاده از آرگومان with(capacity: ...)، دقیقاً همان مقدار فضا را یک‌بار رزرو می‌کند.
• داده‌ها را به صورت بلاک‌های پیوسته (با استفاده از ReadOnlySpan) در حافظه می‌نویسد.

// بهینه‌سازی دیکشنری برای ۱۰۰۰ آیتم از همان لحظه تولد!
Dictionary<int, string> lookup = [with(capacity: 1000), {1, "Active"}, {2, "Pending"}];

• بله: اگر داده‌ها را از یک منبع با طول مشخص (مثل یک آرایه دیگر یا دیتابیس) می‌خوانید، حتماً از with(capacity: ...) استفاده کنید. این کار از "تخصیص مجدد" (Re-allocation) حافظه جلوگیری می‌کند.
• خیر: اگر تعداد عناصر کاملاً نامشخص است، اجازه دهید خودِ دات‌نت مدیریت ظرفیت را بر عهده بگیرد. مقداردهی اشتباه به ظرفیت (مثلاً رزرو ۱۰۰۰ واحد برای ۲ عنصر) باعث هدررفت حافظه می‌شود.

// روش مدرن و خوانا در C# 15
Dictionary<string, int> counts = [with(comparer: StringComparer.OrdinalIgnoreCase), ["Key", 1]];

• توصیه: اگر کد فعلی شما (مثلاً .ToList()) کاملاً خواناست و در یک بخش حساس از نظر پرفورمنس نیست، نیازی به تغییر اجباری به with ندارید. اجازه ندهید ابزارهای تحلیل کد، خوانایی منطق برنامه شما را فدای سینتکس‌های جدید کنند.