摘錄 《現代 C#：AI 時代的開發者修煉》 第 2 章有關集合運算式（Collection Expressions）的介紹。
C# 12 引入了集合運算式（Collection Expressions）之後，方括弧 [] 幾乎成了處理集合的首選語法。它不只是把程式碼寫得更短，更重要的是把陣列、List<T>、Span<T>、ReadOnlySpan<T> 這些常見集合的初始化方式統一起來，也讓編譯器更有空間做最佳化。
先抓住一個核心觀念：右邊的 [...] 只是元素序列的寫法；真正決定結果型別的，是左邊或使用情境提供的目標型別（target type）。
使用時機
本節整理集合運算式的幾個常見的使用情境，包括：
- 初始化集合時
- 合併多個集合時
- 傳遞參數給方法時
- 需要空集合時
- 寫
Span<T>或ReadOnlySpan<T>的程式時
初始化集合
這是最直觀、也最常見的使用時機。過去初始化不同集合型別時，語法風格差很多；集合運算式把它們統一成同一種寫法。
以前：
int[] numbers = new int[] { 1, 2, 3 };
List<string> strings = new List<string> { "A", "B", "C" };現在可以這樣寫：
int[] numbers = [1, 2, 3];
List<string> strings = ["A", "B", "C"];你可以看到，使用集合運算式的時候，程式碼右邊的寫法相當一致。編譯器會依據左邊的目標型別決定要建立什麼集合。這也是集合運算式最大的價值之一：語法一致，但結果型別仍然保有型別安全與語意清楚的特性。
合併多個集合
如果你需要把多個集合拼成一個新的集合，集合運算式搭配 .. 展開（spread）語法很好用。它通常比 AddRange、Concat(...).ToArray() 或手動複製更直觀。
int[] section1 = [1, 2];
int[] section2 = [5, 6];
int[] allLevels = [0, .. section1, 3, 4, .. section2, 7];
// 結果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]這裡的 .. section1 表示把 section1 內的元素逐一展開後放進新的集合運算式中。
Note
這裡的
..是集合運算式中的展開語法；它和第 6 章清單模式（list pattern）裡的..長得一樣，但用途不同。前者是建立新集合時展開元素，後者是模式比對時匹配一段元素。
傳遞參數給方法
集合運算式不只出現在變數宣告，也很適合直接出現在方法呼叫處。只要方法參數型別明確，呼叫端通常就可以直接用 []。
void PrintTags(ReadOnlySpan<string> tags)
{
foreach (var tag in tags)
Console.WriteLine(tag);
}
PrintTags(["C#", ".NET", "Coding"]);這種寫法的好處是：你在呼叫端只描述「我要哪些元素」，而不必被迫暴露中間集合的建構細節。
此外，從 C# 13／.NET 9 開始，params 參數不再侷限於陣列，而可以使用更多種集合，例如 IList<T>、Span<T>、ReadOnlySpan<T> 等等，所以集合運算式也可以搭配 params 集合參數，讓呼叫端的寫法更彈性、多樣：
void PrintNumbers(params IList<int> numbers) // 需要 C# 13 / .NET 9+
{
foreach (var n in numbers)
Console.WriteLine(n);
}
// 呼叫端用以下三種寫法都可以
PrintNumbers(1, 2, 3);
PrintNumbers([1, 2, 3]);
PrintNumbers(new List<int> { 1, 2, 3 });需要空集合時
空集合也是集合運算式很適合發揮的地方。和 new string[0]、new List<int>() 這些舊寫法相比，[] 更直接，也更容易閱讀。
int[] emptyArray = [];
List<string> tags = [];
ReadOnlySpan<int> values = [];當目標型別明確時，編譯器也可能為空集合選擇更有效率的實作方式；例如在適合的情況下，陣列型別可能會使用類似 Array.Empty<T>() 的共享空陣列。
寫 Span<T> 或 ReadOnlySpan<T> 的程式時
集合運算式在 Span<T> 與 ReadOnlySpan<T> 的場景尤其值得注意。這類型別常見於剖析器（parser）、語彙分析器（tokenizer）、資料處理或其他重視效能的程式碼，而集合運算式讓它們的初始化寫法比 stackalloc 更一致、也更容易讀。
範例：
ReadOnlySpan<byte> header = [0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF];要提醒的是，當目標型別是 Span<T> 或 ReadOnlySpan<T> 時，編譯器在安全可行的前提下，可能採用堆疊配置，但它不保證一定等同於你手寫的 stackalloc。針對此議題，本書第 12 章還會再從高效能記憶體操作的角度進一步說明。
兩個常見限制
雖然集合運算式很強大，但有兩個小限制，一個是無法推斷型別，另一個則和 Dictionary 有關。以下分別說明。
不能靠 var 自行推斷型別
下面這種寫法不能通過編譯：
var numbers = [1, 2, 3]; // ✗ 編譯失敗原因是編譯器不知道你要的是 int[]、List<int>、Span<int>，還是其他受支援的集合型別。你必須把目標型別寫出來：
int[] numbers = [1, 2, 3]; // OK
List<int> values = [1, 2, 3]; // OK這也再次說明了集合運算式是 target-typed 語法，而不是擁有固定自然型別的 literal。
Dictionary 初始化的限制
目前集合運算式主要針對「單一元素型別的序列」設計；對 Dictionary<TKey, TValue> 這種需要鍵值配對語意的型別，並沒有對應的鍵值項目語法。因此，如果你要建立帶初始內容的字典，通常仍要使用傳統的初始化寫法，例如：
var scores = new Dictionary<string, int>
{
["Alice"] = 95,
["Bob"] = 87
};不過若你只是要表示空字典，則仍可寫成：
Dictionary<string, int> emptyScores = [];本文摘自 《現代 C#：AI 時代的開發者修煉》 第 2 章，有針對部落格排版稍微調整。
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