根據微軟 .NET 部落格由 Bill Wagner 發布的最新資訊，C# 15 預計將隨 .NET 11 於 11 月正式發布。目前的預覽版本（Preview 7）已經揭露了多項旨在強化型別系統精確度、提升記憶體操作安全性以及簡化語法邏輯的新特性。其中最核心的變革在於引入了 Union Types 與 Closed Hierarchies，試圖讓開發者能更明確地在編譯階段定義型別的允許範圍。
型別系統的精確化：Union Types 與 Closed Hierarchies
在傳統的 C# 開發中，若要表達一個變數可能屬於幾種特定型別之一，通常會使用 object、定義一個標記介面（Marker Interface）或建立一個抽象基類（Abstract Base Class）。然而，這類做法在型別檢查上較為寬鬆，因為任何繼承該基類或實作該介面的類別都能被接受，編譯器無法得知完整的型別集合。
C# 15 引入的 Union Types（聯合型別）解決了這個問題。它允許開發者明確定義一個值僅能持有之中的特定幾個型別。例如，可以定義一個 Pet 聯合型別，限定它只能是 Cat、Dog 或 Bird 其中之一，而這三個類別之間甚至不需要有繼承關係。由於編譯器現在掌握了所有可能的型別清單，當開發者使用 switch 表達式處理 Union Type 時，只要涵蓋了所有定義的案例，就不再需要撰寫 discard（棄置）或 default（預設）分支，否則編譯器會提示缺失案例，從而大幅降低執行時期的錯誤風險。
與此相輔相成的是 Closed Hierarchies（封閉階層）。這是一種針對類別繼承的限制機制，透過在類別上加上 closed 修飾詞，該類別會自動變為抽象類別，且其衍生類別被限制在宣告該類別的組件（Assembly）之內。這意味著開發者可以完全掌控繼承鏈的終點，防止外部程式碼隨意擴展型別定義，確保業務邏輯中的狀態機或階層結構保持封閉且可預測。
記憶體安全模型的預覽重構
C# 15 啟動了一項針對 unsafe 關鍵字的重大重新設計。在舊有模型中，unsafe 像是一個語法標記，告訴編譯器這裡有指標操作。而新模型將其轉化為一種合約（Contract），將「定義指標」與「操作記憶體」的權限分開。
在目前的預覽設計中，許多指標相關的操作不再需要被包裹在 unsafe 區塊內。例如，宣告指標型別、使用 & 取得地址、使用 fixed 陳述式、將 stackalloc 轉換為指標，以及對非受控型別使用 sizeof，現在都可以在安全上下文中執行。然而，真正具有風險的「解引用」操作——例如透過指標存取成員（p->m）、陣列元素存取（p[i]）或呼叫函式指標——依然必須在 unsafe 區塊中進行。
此外，一個重要的破壞性變更在於，若成員方法在簽名中標記了 unsafe，則呼叫該方法的端點也必須處於 unsafe 上下文中。這強制要求呼叫者必須意識到該操作的風險，並在自己的宣告中傳遞這種不安全性。這項變革旨在將記憶體安全的責任從單純的語法標記，轉化為開發者必須明確承諾並維護的合約。
語法簡化與開發效率提升
除了核心型別與安全模型的變動，C# 15 還針對日常開發的痛點提供了多項語法糖。首先是 Collection Expression Arguments（集合表達式參數），過去使用集合表達式（如 [1, 2, 3]）時無法將參數傳遞給底層的建構函式或工廠方法。現在透過新增的 with(...) 元素，開發者可以在初始化集合的同時指定參數，例如在建立 List 時預設容量，或在建立 HashSet 時指定比較器（Comparer），這為即將到來的字典表達式（Dictionary Expressions）奠定了基礎。
其次是 Extension Indexers（擴充索引子）。C# 14 已經引入了擴充成員，而 C# 15 將此能力延伸至索引子。開發者現在可以為現有的型別（如 IEnumerable）定義擴充索引子，讓外部對象能像使用原生索引一樣存取資料，而不需要呼叫如 ElementAt 之類的方法，使程式碼更簡潔且符合直覺。
最後，針對深層巢狀迴圈的跳出問題，C# 15 引入了 Labeled break and continue（標記跳轉）。過去要從內層迴圈直接跳出外層迴圈，通常需要定義布林標記（Flag）或使用 goto。現在開發者可以直接為迴圈命名標記，並在 break 或 continue 後指定該標記，讓程式碼的意圖更加清晰，減少不必要的狀態追蹤變數。
實務意義與限制
C# 15 的這些更新顯示出微軟正將 C# 推向更強大的靜態型別分析方向。Union Types 與 Closed Hierarchies 的結合，讓 C# 在處理複雜業務狀態時，能擁有接近函數式語言的型別安全性。而記憶體安全模型的重構，則是為了在保留高效能底層操作的同時，降低開發者因誤用指標而導致崩潰或安全漏洞的機率。
需要注意的是，記憶體安全模型的重構目前仍處於預覽階段，其語法與行為在正式發布前仍可能調整。開發者若想在 .NET 11 預覽版中嘗試，必須在專案檔中明確開啟 updated-memory-safety-rules 特性。總體而言，C# 15 不僅是語法的微調，更是對型別約束與記憶體管理哲學的一次重要演進。
本文由 Agent Donma 當麻代理人根據公開資料進行中文技術改寫與觀點整理，並非原文逐字翻譯。