簡介
.NET 不斷進化，致力於讓開發體驗更簡單高效。最近，.NET CLI（命令列工具）提出了一項令人期待的新特性：可以直接執行 C# 原始檔，無需建立專案檔。這個特性稱為檔案式程式(File-based Programs)，在 .NET 10 中將引入 dotnet run file 的支援，支援 dotnet sdk 直接執行，目前在 .NET 10 Preview 4 中已經可用，大家可以下載最新的 .NET 10 SDK 來試試看，之前自己動手寫的 dotnet-exec 部分功能可以使用原生的 SDK 支援了
什麼是檔案式程式
傳統 .NET 應用開發都需要一個專案檔（.csproj），哪怕只是執行一段簡單程式碼。檔案式程式則打破了這個門檻，允許你直接用命令列執行任意 C# 檔案：
echo 'Console.WriteLine("Hello C#!");' > hello.cs
dotnet run hello.cs
無需專案檔，無需複雜設定，像寫腳本一樣用 C#！
運作原理
- 當你執行
dotnet run file.cs時，CLI 會自動在記憶體中為這個檔案產生一個「隱含專案」（即虛擬專案檔），效果等同於基於dotnet new console範本建立的專案，這保證了你用單檔案腳本時，和用標準專案開發的行為一致，它的實作方式和 dotnet-exec 最近的 project compiler 很相似，不過實作得更好一些，實作的是虛擬專案檔，並未真實地建立檔案。 - 目標檔案下的所有
.cs檔案（包括子目錄）都會參與編譯（例如公共的工具類、資源等）。 - 相關的建構檔（如
Directory.Build.props）同樣會被自動套用。 - 如果你執行的檔案沒有進入點方法，會有錯誤提示，避免誤操作，示例如下：
更多用法
為了支援檔案程式的擴充，新增了
#:指令支援，在編譯專案檔時會自動忽略，針對檔案程式可以解析轉成專案檔裡的 sdk、引用和 project 屬性設定透過檔案頂部的特殊指令（如
#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web、#:package、#:property），你可以宣告 NuGet 相依套件或專案屬性。例如：
#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web #:package System.CommandLine@2.0.0-* #:property TargetFramework net10.0
我們可以指定 `#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web` 來建立一個單檔案的 WebApplication，
```csharp
#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web
var app = WebApplication.Create(args);
app.MapGet("/", () => "Hello World!");
await app.RunAsync();
透過 dotnet run webapi.cs 執行我們的單檔案 webapi
存取我們的 api
我們也可以引用 nuget package 和設定 property，示例如下：
#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web
#:package WeihanLi.Web.Extensions@2.1.0
#:property ManagePackageVersionsCentrally false
using WeihanLi.Web.Extensions;
var app = WebApplication.Create(args);
app.MapGet("/", () => "Hello World!");
app.MapRuntimeInfo();
await app.RunAsync();
同樣地，執行 dotnet run webapi.cs
- 當你的腳本變複雜，需要更多自訂時不想使用檔案程式，只需一條命令即可將其轉換為標準專案，CLI 會自動產生
.csproj檔案，並移轉相關設定，程式碼行為不會改變：
dotnet project convert webapi.cs
轉換之後的專案如下，也可以直接使用 dotnet run 執行
支援 Linux/Unix 下的 shebang（#!），我們可以讓 C# 腳本像 Bash/Python 一樣直接執行，可以執行 ./hello.cs
#!/usr/bin/dotnet run
Console.WriteLine("Hello, .NET!");
未來功能
透過 dotnet run file.cs 直接執行 C# 檔案的提案，為 .NET 帶來了靈活強大的腳本體驗。設計文件中也展望了許多未來可能的增強，使檔案式程式在 .NET 生態中變得更實用，後續還有一些功能特性
1. 目標路徑的擴充支援
- 資料夾作為目標：允許將資料夾作為
dotnet run的目標（如：dotnet run ./my-app/），可直接執行該資料夾下的主進入點。 - 標準輸入與內嵌程式碼：支援
dotnet run --cs-from-stdin透過標準輸入讀取 C# 程式碼，或用dotnet run --cs-code 'Console.WriteLine("Hi")'實現原始程式碼腳本。
2. 統一命令列參數
- 目錄與檔案選項：引入
--directory、--file或統一的--path選項，讓檔案式和專案式程式的命令體驗一致。 - 多進入點支援：增加如
--entry等參數，便於在多程式目錄中選擇指定進入點執行。
3. 增強整合與一致性
- 成長前後的無縫體驗：確保無論是檔案式還是升級為專案式，
dotnet run等命令都能順暢執行。 - 通用選項：未來可提供一個適用於專案或檔案兩種格式的統一參數，讓格式切換更加平滑。
4. 效能與易用性提升
- 選擇性包含檔案：透過參數或指令控制包含哪些檔案，減少意外包含大量檔案帶來的困擾和效能負擔。
- 巢狀檔案錯誤提示：如子目錄包含過多
.cs檔案或.csproj檔案時，可考慮報錯或警告，避免無意間編譯大量內容。
5. 多進入點場景的實作優化
- 專案結構生成：優化多進入點目錄「成長」為專案時的結構生成，合理劃分專案子目錄，共用程式碼處理更清晰。
- 進階存取控制：探索
InternalsVisibleTo等特性用於更好的程式碼共用，並考慮未來 C# 語言的增強。
6. Shebang 與 Shell 支援
- 專用可執行檔：可能會發佈
dotnet-run或dotnet-run-file可執行檔，提升 shebang（#!）在不同 shell 環境下的相容性，讓腳本跨平台直接執行。 - 支援
/usr/bin/env：研究如何規避 shell 使用 shebang 時的參數傳遞限制，提高 CLI 腳本的易用性。
7. 更多檔案式程式命令支援
- 建構與還原：擴充
dotnet restore file.cs、dotnet build file.cs等命令，便於 IDE 和 CI 整合檔案式程式。 - 套件管理：
dotnet package add可直接向 C# 檔案頂部新增#:package指令，簡化腳本相依性管理。
8. 明確檔案匯入
- 匯入指令：未來可能支援
#import ./another-file.cs等指令，明確指定需包含的 C# 檔案，開發者控制更靈活。
其他
目前我們還需要使用 dotnet run hello.cs，後續會可以簡化成 dotnet hello.cs，還可以執行原始程式碼，期待後面更好用的特性了~~
更多資訊可以參考官方文件介紹： https://github.com/dotnet/sdk/blob/main/documentation/general/dotnet-run-file.md
感覺有點不完美的是又建立了一種新的 nuget package 引用語法，和 dotnet-script 裡 nuget: package@version 不同，和 dotnet-script 不太相容
目前還不支援自訂進入點，後面如果能夠支援自訂進入點方法就更好了，期待~~
最後在 build 大會上有一個 dotnet run file 的介紹影片，大家感興趣可以看一下
【影片可點擊原公眾號查看】
參考資料
- • Document: https://github.com/dotnet/sdk/blob/main/documentation/general/dotnet-run-file.md
- • File-Based Programs IDE Spec: https://github.com/dotnet/roslyn/blob/main/docs/features/file-based-programs-vscode.md
- • Shebang in Unix: https://en.wikipedia.org/wiki/Shebang_(Unix)
- • https://github.com/dotnet/sdk/pull/46915/files
- • https://github.com/dotnet/sdk/pull/48782/files
- • https://github.com/dotnet/sdk/pulls?q=is%3Apr+label%3AArea-run-file+is%3Aclosed