先看一个模式匹配的Case
public static bool IsPalindrome(ReadOnlySpan<char> input) => input is not [var first, ..var middle, var last] || (first == last && IsPalindrome(middle));二、 模式匹配的主要类型
1. 类型模式
- 检查表达式的运行时类型
2. 声明模式
- 检查表达式的运行时类型，如果匹配成功，请将表达式结果分配给声明的变量
3. 常量模式
- 测试表达式结果是否等于指定的常量
4. 关系模式
- 将表达式结果与指定的常量进行比较
5. var模式
- 匹配任何表达式并将其结果分配给声明的变量
6. 丢弃模式
- 也叫弃元模式
- 匹配任何表达式
7. 逻辑模式
- 测试表达式是否与模式的逻辑组合匹配
- 通过not、or及and进行组合
8. 带括号模式
- 可在任何模式两边加上括号
- 用来强调或更改 逻辑模式中的优先级
9. 列表模式
- 测试元素序列是否与相应的嵌套模式匹配
- 用于数组和集合类型
10. 切片模式
- 切片模式只能显示在列表模式中,不能单独使用
- 切片模匹配一个子列表
- 切片模式中可以嵌套子模式
11. 属性模式
- 测试表达式的属性或字段是否与嵌套模式匹配
12. 位置模式
- 解构表达式结果并测试结果是否与嵌套模式匹配
- 用于元组、record类型或其他定义了Deconstruct的类型
其中逻辑模式、列表模式、属性模式和位置模式是可嵌套其他模式的复杂模式
三、 在 C# 中以下场景支持模式匹配：
- is 表达式
- switch 语句
- switch 表达式
四、简单的模式匹配
1. 类型模式
1.1 类型模式的Case
if(fruit is Apple) return "I like Apple!";1.2 EasySyntax语法实现
- 使用IsType扩展方法
var fruit = SyntaxFactory.IdentifierName("fruit"); var appleType = SyntaxFactory.IdentifierName("Apple"); var statement = fruit.IsType(appleType) .If() .Add(SyntaxGenerator.Literal("I like Apple!").Return()) .Build();1.3 Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.TypePattern构造类型模式
var fruit = SyntaxFactory.IdentifierName("fruit"); var appleType = SyntaxFactory.IdentifierName("Apple"); var statement = SyntaxFactory.IfStatement( SyntaxFactory.IsPatternExpression(fruit, SyntaxFactory.TypePattern(appleType)), SyntaxFactory.ReturnStatement(SyntaxFactory.LiteralExpression(SyntaxKind.StringLiteralExpression, SyntaxFactory.Literal("I like Apple!"))));1.4 参考官方阅读
- https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/patterns#declaration-and-type-patterns
2. 声明模式
2.1 声明模式的Case
if (fruit is Apple apple) MakeApplePie(apple);2.2 EasySyntax 语法实现
- 使用VariablePattern扩展方法构造声明模式
var fruit = SyntaxFactory.IdentifierName("fruit"); var appleType = SyntaxFactory.IdentifierName("Apple"); var apple = SyntaxFactory.IdentifierName("apple"); var makeApplePieMethod = SyntaxFactory.IdentifierName("MakeApplePie"); var statement = fruit.Is(appleType.VariablePattern(apple.Identifier)) .If() .AddPatter(makeApplePieMethod.Invocation([apple])) .Build();2.3 Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.DeclarationPattern构造声明模式
var fruit = SyntaxFactory.IdentifierName("fruit"); var appleType = SyntaxFactory.IdentifierName("Apple"); var apple = SyntaxFactory.IdentifierName("apple"); var makeApplePieMethod = SyntaxFactory.IdentifierName("MakeApplePie"); var statement = SyntaxFactory.IfStatement( SyntaxFactory.IsPatternExpression(fruit, SyntaxFactory.DeclarationPattern(appleType, SyntaxFactory.SingleVariableDesignation(apple.Identifier))), SyntaxFactory.ExpressionStatement( SyntaxFactory.InvocationExpression(makeApplePieMethod, SyntaxFactory.ArgumentList(SyntaxFactory.SingletonSeparatedList(SyntaxFactory.Argument(apple))))));2.4 参考官方阅读
- 模式 - 使用 is 和 switch 表达式进行模式匹配。 - C# reference | Microsoft Learn
3. 常量模式
3.1 常量模式的Case
obj is null3.2 EasySyntax 语法实现
- 使用ToPattern扩展方法把表达式转化为常量模式
var obj = SyntaxFactory.IdentifierName("obj"); var expression = obj.Is(SyntaxGenerator.NullLiteral.ToPattern();3.3 Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.ConstantPattern把表达式转化为常量模式
var obj = SyntaxFactory.IdentifierName("obj"); var expression = SyntaxFactory.IsPatternExpression(obj, SyntaxFactory.ConstantPattern( SyntaxFactory.LiteralExpression(SyntaxKind.NullLiteralExpression)));3.4 参考官方阅读
- 模式 - 使用 is 和 switch 表达式进行模式匹配。 - C# reference | Microsoft Learn
4. 关系模式
4.1 关系模式的Case
!= 34.2 EasySyntax 语法实现
- GreaterThanPattern扩展方法
- GreaterOrEqualPattern扩展方法
- LessThanPattern扩展方法
- LessOrEqualPattern扩展方法
- EqualPattern扩展方法
- NotEqualPattern扩展方法
var pattern = SyntaxGenerator.NotEqualPattern(3);4.3 Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.RelationalPattern构造关系模式
var pattern = SyntaxFactory.RelationalPattern( SyntaxFactory.Token(SyntaxKind.ExclamationEqualsToken), SyntaxFactory.LiteralExpression( SyntaxKind.NumericLiteralExpression, SyntaxFactory.Literal(3)));4.4 参考官方阅读
- 模式 - 使用 is 和 switch 表达式进行模式匹配。 - C# reference | Microsoft Learn
5. var模式
5.1 var模式的Case
GetScores(id) is var scores && scores.Average() >= 605.2 EasySyntax 语法实现
- 使用SyntaxGenerator.VarPattern构造var模式
var getScoresMethod = SyntaxFactory.IdentifierName("GetScores"); var scores = SyntaxFactory.IdentifierName("scores"); var id = SyntaxFactory.IdentifierName("id"); var expression = getScoresMethod.Invocation([id]) .Is(SyntaxGenerator.VarPattern(scores.Identifier)) .LogicalAnd(scores.Access("Average").Invocation().GreaterOrEqual(SyntaxGenerator.Literal(60)));5.3 Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.VarPattern构造var模式
var getScoresMethod = SyntaxFactory.IdentifierName("GetScores"); var scores = SyntaxFactory.IdentifierName("scores"); var id = SyntaxFactory.IdentifierName("id"); var expression0 = SyntaxFactory.BinaryExpression(SyntaxKind.LogicalAndExpression, SyntaxFactory.IsPatternExpression( SyntaxFactory.InvocationExpression(getScoresMethod, SyntaxFactory.ArgumentList(SyntaxFactory.SingletonSeparatedList( SyntaxFactory.Argument(id)))), SyntaxFactory.VarPattern(SyntaxFactory.SingleVariableDesignation(scores.Identifier))), SyntaxFactory.BinaryExpression(SyntaxKind.GreaterThanOrEqualExpression, SyntaxFactory.InvocationExpression( SyntaxFactory.MemberAccessExpression(SyntaxKind.SimpleMemberAccessExpression, scores, SyntaxFactory.IdentifierName("Average"))), SyntaxFactory.LiteralExpression(SyntaxKind.NumericLiteralExpression, SyntaxFactory.Literal(60))));5.4 参考官方阅读
- 模式 - 使用 is 和 switch 表达式进行模式匹配。 - C# reference | Microsoft Learn
6. 丢弃模式
- 丢弃模式常用于switch表达式
- 也可用于列表和位置模式
6.1 丢弃模式的Case
date.Day switch { 15 => "今夜是月圆之夜", _ => "月圆要等到十五" }6.2 Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.DiscardPattern()声明丢弃模式
- 以下case结合了EasySyntax的SwitchExpression语法
var date = SyntaxFactory.IdentifierName("date"); var expression = date.Access("Day") .SwitchExpression() .Case(SyntaxGenerator.Literal(15), SyntaxGenerator.Literal("今夜是月圆之夜")) .Case(SyntaxFactory.DiscardPattern(), SyntaxGenerator.Literal("月圆要等到十五")) .Switch.Build();6.3 EasySyntax语法可以进一步简化
- SwitchExpression中的Default封装了SyntaxFactory.DiscardPattern()
- Default是最后一个分支,可以安全的直接Build
var date = SyntaxFactory.IdentifierName("date"); var expression = date.Access("Day") .SwitchExpression() .Case(SyntaxGenerator.Literal(15), SyntaxGenerator.Literal("今夜是月圆之夜")) .Default(SyntaxGenerator.Literal("月圆要等到十五")) .Build();6.4 参考官方阅读
- 模式 - 使用 is 和 switch 表达式进行模式匹配。 - C# reference | Microsoft Learn
五、逻辑模式
- 逻辑模式嵌套了其他模式
- 逻辑模式通过and、or及not组装其他模式
1. 逻辑模式的Case
- 该Case通过and组装了1个常量模式和1个关系模式
0 and < 102. EasySyntax 语法实现
- And扩展方法
- Or扩展方法
- Not扩展方法
var pattern = SyntaxGenerator.GreaterThanPattern(0) .And(SyntaxGenerator.LessThanPattern(10));3. Roslyn原始语法
- 使用SyntaxFactory.BinaryPattern构造逻辑模式
var pattern = SyntaxFactory.BinaryPattern(SyntaxKind.AndPattern, SyntaxFactory.RelationalPattern(SyntaxFactory.Token(SyntaxKind.GreaterThanToken), SyntaxFactory.LiteralExpression(SyntaxKind.NumericLiteralExpression, SyntaxFactory.Literal(0))), SyntaxFactory.Token(SyntaxKind.AndKeyword), SyntaxFactory.RelationalPattern(SyntaxFactory.Token(SyntaxKind.LessThanToken), SyntaxFactory.LiteralExpression(SyntaxKind.NumericLiteralExpression, SyntaxFactory.Literal(10))));4. 参考官方阅读
- 模式 - 使用 is 和 switch 表达式进行模式匹配。 - C# reference | Microsoft Learn
六、带括号模式
- 可在任何模式两边加上括号
- 用来强调或更改逻辑模式中的优先级