又有一种源自于函数式编程语言中的概念加入了C#和VB的阵营,这就是被称为模式匹配(Pattern Matching)的特性。初看上去,模式匹配的作用类似于一段switch/select语句块,但它的功能要强大的多。
请注意:由于VB版本的规格说明现在还没有完成,因此这些示例主要都是来自于C#中的模式匹配规格说明。
is或Matches 操作符
.NET中的模式匹配主要是通过“is/Matches”操作符支持的。这种还让人不太熟悉的操作符将一个类分解为多个组成部分。以下这个示例是基于在周二的新闻报道中所提到过的Cartesian记录类http://www.infoq.com/news/2014/08/Record-Class(record class)的基础上创建的。
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public static bool operator is (Cartesian c, out double x, out double y)
x = c.X;
y = c.Y;
return true ;
} |
这个is操作符不仅限于在它的定义类中使用,以下这个示例以另一种方式定义了一个操作符,使它能够分解一个Cartesian对象,让它能够匹配一个Polar对象。
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public static class Polar {
public static bool operator is ( Cartesian c, out double R, out double Theta)
{
R = Math.Sqrt(c.X*c.X + c.Y*c.Y);
Theta = Math.Atan2(c.Y, c.X);
return c.X != 0 || c.Y != 0;
}
} var c = Cartesian(3, 4); if (c is Polar(var R, *))
Console.WriteLine(R);
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类型模式
最简单的模式是类型模式,它本质上就是尝试进行类型转换并同时赋给某个变量。以下是这种模式的一个示例:
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if (expr is Type v)
{ // code using v }
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递归模式
多数模式都是作为递归模式的形式出现,意即它们是由较简单的模式所组成的。看一下这种模式的示例:
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var a = new Location(1, 2, 3); //x=1, y=2, z=3
if (a is Location(1, var y, *))
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这个递归模式包括了一个常数模式,一个var模式和一个通配符模式。
常数模式
这个模式可以将一个属性与一个常数值进行匹配,常数匹配使用object.Equals(left, right)方法来判断两者是否匹配。
Var模式
Var模式是一定会匹配成功的,该模式对应的变量将会被赋值为调用该is操作符时所提供的值,而该变量的类型则是由该表达式所决定的静态类型。
通配符模式
通配符模式本质上来说就是var表达式,不过你不需要关心匹配的结果。
内部实现
让我们继续讨论一下这个location类的示例,编译器在编译阶段会进行以下几个步骤的处理:
- 创建变量$x、$y和$z
- 调用Location.is(a, out $x, out $y, out $z)方法,并确认返回结果为true
- 常数模式:检查object.Equals($x, 1)调用的结果
- Var模式:将$y赋给y
- 通配符模式:忽略$z变量
Switch/Select Case 语句块
Switch语句块的功能将得到扩展,它将能够使用模式匹配特性。这实际上意味着你可以按以下方式编写语句:
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case null :
case String s
case Location(1, var y, *):
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限制
在目前的规格草稿中,还没有对于范围检查的支持。这意味着你不能编写类似于“a is Location( > 0, 1 to 5, <= 10)”这样的代码。此外目前也不支持在一个列表或迭代器中进行元素匹配。