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C#9特性record 類型、模式匹配、init 屬性詳情

 更新時(shí)間：2021年09月07日 14:42:18   作者：東邪獨(dú)狐  
這篇文章主要介紹了C#的record 類型、模式匹配（Pattern Matching）、屬性的 init 訪問器三大特性，感興趣的小伙伴請參考下面文章內(nèi)容

C#的特性record 類型、模式匹配、init 屬性

一、record 類型

record ，我還是用原詞吧，我知道有翻譯為“記錄類型”的說法。只是，只是，老周老覺得這不太好聽，可是老周也找不出更好的詞語，還是用回 record吧。

record 是引用類型，跟 class 很像（確實(shí)差不多）。那么，用人民群眾都熟悉的 class 不香嗎，為何要新增個(gè) record 呢？答：為了數(shù)據(jù)比較的便捷。

不明白？沒事，往下看。最近有一位熱心鄰居送了老周一只寵物：

    public class Cat
    {
        public string Nick { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
    }

這只新寵物可不簡單，一頂一的高級吃貨。魚肉、豬肉、雞腿、餅干、豆腐、面包、水果、面條、小麥、飛蛾……反正，只要它能塞進(jìn)嘴里的，它都吃。

接下來，我們 new 兩個(gè)寵物實(shí)例。

            // 兩個(gè)實(shí)例描述的是同一只貓
            Cat pet1 = new Cat
            {
                Nick = "松子",
                Name = "Jack",
                Age = 1
            };
            Cat pet2 = new Cat
            {
                Nick = "松子",
                Name = "Jack",
                Age = 1
            };

            // 居然不是同一只貓
            Console.WriteLine("同一只？{0}", pet1 == pet2);

其實(shí)，兩個(gè)實(shí)例描述的都是我家的乖乖?？墒?，輸出的是：

同一只？False

這是因?yàn)?，在相等比較時(shí)，人家關(guān)心的類型引用——引用的是否為同一個(gè)實(shí)例。但是，在數(shù)據(jù)處理方案中，我們更關(guān)注對象中的字段/屬性是否相等，即內(nèi)容比較。

現(xiàn)在，把 Cat 的聲明改為 record 類型。

    public record Cat
    {
        public string Nick { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
    }

然后同樣用上面的 pet1 和 pet2 實(shí)例進(jìn)行相等比較，得到預(yù)期的結(jié)果：

同一只？True

record 類型讓你省去了重寫相等比較（重寫 Equals、GetHashCode 等方法或重載運(yùn)算符）的邏輯。

實(shí)際上，代碼在編譯后 record 類型也是一個(gè)類，但自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了成員相等比較的邏輯。以前你要手動(dòng)去折騰的事現(xiàn)在全交給編譯器去干。

假如，有一個(gè) User 類型，用于表示用戶信息（包括用戶名、密碼），然后這個(gè) User 類型在數(shù)據(jù)處理方案中可能會(huì)產(chǎn)生N多個(gè)實(shí)例。例如你根據(jù)條件從EF模型中篩選出一個(gè) User 實(shí)例 A，根據(jù)用戶輸入的登錄名和密碼產(chǎn)生了 User 實(shí)例 B。為了驗(yàn)證用戶輸入的登錄信息是否正確，如果 User 是 class，你可能要這樣判斷：

if(A.UserName == B.UserName && A.Password == B.Password)
{
    ..................
}

但要是你把 User 定義為 record 類型，那么，一句話的工夫：

A == B

二、模式匹配（Pattern Matching）

"模式匹配"這個(gè)翻譯感覺怪怪滴，老周還沒想出什么更好的詞語。模式匹配并不是什么神奇的東西，它只是在對變量值進(jìn)行檢測時(shí)的擴(kuò)展行為。以前，老感覺C++/C# 的 switch 語句不夠強(qiáng)大，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的用法里面，每個(gè) case 子句只能比較單個(gè)常量值。比如


          

  int 考試成績 = 85;

            switch (考試成績)
            {
                case 10:
                    Console.WriteLine("才考這么點(diǎn)破分啊");
                    break;
                case 50:
                    Console.WriteLine("還差一點(diǎn)，就合格了");
                    break;
                case 85:
                    Console.WriteLine("真是秀");
                    break;
                case 90:
                    Console.WriteLine("奇跡發(fā)生");
                    break;
            }

我幻想著，要是能像下面這樣寫就好了：

            switch (考試成績)
            {
                case 0:
                    Console.WriteLine("缺考？");
                    break;
                case > 0 && <= 30:
                    Console.WriteLine("太爛了");
                    break;
                case > 30 && < 60:
                    Console.WriteLine("還是不行");
                    break;
                case >= 60 && < 80:
                    Console.WriteLine("還得努力");
                    break;
                case >= 80 && < 90:
                    Console.WriteLine("秀兒，真優(yōu)秀");
                    break;
                case >= 90 && <= 100:
                    Console.WriteLine("不錯(cuò)，奇跡");
                    break;
            }

等了很多年很多年（“千年等一回，等……”）以后，終于可以實(shí)現(xiàn)了。

          switch (考試成績)
            {
                case 0:
                    Console.WriteLine("缺考？");
                    break;
                case > 0 and <= 30:
                    Console.WriteLine("太爛了");
                    break;
                case > 30 and < 60:
                    Console.WriteLine("還是不行");
                    break;
                case >= 60 and < 80:
                    Console.WriteLine("還得努力");
                    break;
                case >= 80 and < 90:
                    Console.WriteLine("秀兒，真優(yōu)秀");
                    break;
                case >= 90 and <= 100:
                    Console.WriteLine("不錯(cuò)，奇跡");
                    break;
            }

有時(shí)候，不僅要檢測對象的值，還得深入到其成員。比如下面這個(gè)例子，Order類表示一條訂單信息。

    public class Order
    {
        public int ID { get; set; }
        public string Company { get; set; }
        public string ContactName { get; set; }
        public float Qty { get; set; }
        public decimal UP { get; set; }
        public DateTime Date { get; set; }
    }

前不久，公司接到一筆Order，做成了收益應(yīng)該不錯(cuò)。

            Order od = new Order
            {
                ID = 11,
                Company = "大嘴狗貿(mào)易有限公司",
                ContactName = "陳大爺",
                Qty = 425.12f,
                UP = 1000.55M,
                Date = new(2020, 10, 27)
            };

假如我要在變量 od 上做 switch，看看，就這樣：

            switch (od)
            {
                case { Qty: > 1000f }:
                    Console.WriteLine("發(fā)財(cái)了，發(fā)財(cái)了");
                    break;
                case { Qty: > 500f }:
                    Console.WriteLine("好家伙，年度大訂單");
                    break;
                case { Qty: > 100f }:
                    Console.WriteLine("訂單量不錯(cuò)");
                    break;
            }

咦？這，這是什么鬼？莫驚莫驚，這不是鬼。它的意思是判斷 Qty 屬性的值，如果訂單貨量大于 100 就輸出“訂單量不錯(cuò)”；要是訂單貨量大于 1000，那就輸出“發(fā)財(cái)了，發(fā)財(cái)了”。

但你會(huì)說，這對大括號怎么來的呢？還記得這種 LINQ 的寫法嗎？

    from x in ...
        where x.A ...
        select new {
            Prop1 = ...,
            Prop2 = ...,
            ................
        }

new { ... } 是匿名類型實(shí)例，那如果是非匿名類型呢，看看前面的 Cat 實(shí)例初始化。

     Cat {
         ..........
     }

這就對了，這對大括號就是構(gòu)造某實(shí)例的成員值用的，所以，上面的 switch 語句其實(shí)是這樣寫的：

            switch (od)
            {
                case Order{ Qty: > 1000f }:
                    Console.WriteLine("發(fā)財(cái)了，發(fā)財(cái)了");
                    break;
                case Order{ Qty: > 500f }:
                    Console.WriteLine("好家伙，年度大訂單");
                    break;
                case Order{ Qty: > 100f }:
                    Console.WriteLine("訂單量不錯(cuò)");
                    break;
            }

Order{ ... } 就是匹配一個(gè) Order 對象實(shí)例，并且它的 Qty 屬性要符合 ... 條件。由于變量 od 始終就是 Order 類型，所以，case 子句中的 Order 就省略了，變成

                case { Qty: > 1000f }:
                    Console.WriteLine("發(fā)財(cái)了，發(fā)財(cái)了");
                    break;

如果出現(xiàn)多個(gè)屬性，則表示為多個(gè)屬性設(shè)定匹配條件，它們之間是“且”的關(guān)系。比如

                case { Qty: > 100f, Company: not null }:
                    Console.WriteLine("訂單量不錯(cuò)");
                    break;

猜猜啥意思？這個(gè)是可以“望文生義”的，Qty 屬性的值要大于 100，并且 Company 屬性的值不能為 null。不為 null 的寫法是 not null，不要寫成 !null，因?yàn)檫@樣太難看了。

如果你的代碼分支較少，你可以用 if 語句的，只是得配合 is 運(yùn)算符。

            if (od is { UP: < 3000M })
            {
                Console.WriteLine("報(bào)價(jià)不理想");
            }

但是，這個(gè)寫法目前有局限性，它只能用常量值來做判斷，你要是這樣寫就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

            if (od is { Date: < DateTime.Now })
            {
                ................
            }

DateTime.Now 不是常量值，上面代碼無法通過編譯。

is 運(yùn)算符以前是用來匹配類型的，上述的用法是它的語法擴(kuò)展。

            object n = 5000000L;
            if(n is long)
            {
                Console.WriteLine("它是個(gè)長整型");
            }

進(jìn)化之后的 is 運(yùn)算符也可以這樣用：

            object n = 5000000L;
            if(n is long x)
            {
                Console.WriteLine("它是個(gè)長整型，存放的值是：{0}", x);
            }

如果你在 if 語句內(nèi)要使用 n 的值，就可以順便轉(zhuǎn)為 long 類型并賦值給變量 x，這樣就一步到位，不必再去寫一句 long x = (long)n 。

如果 switch... 語句在判斷之后需要返回一個(gè)值，還可以把它變成表達(dá)式來用。咱們把前面的 Order 例子改一下。

            string message = od switch
            {
                { Qty: > 1000f }    => "發(fā)財(cái)了",
                { Qty: > 500f }     => "年度大訂單",
                { Qty: > 100f }     => "訂單量不錯(cuò)",
                _                   => "未知"
            };

            Console.WriteLine(message);

這時(shí)候你得注意：

  1. switch 現(xiàn)在是表達(dá)式，不是語句塊，所以最后大括號右邊的分號不能少；
  2. 因?yàn)?switch 成了表達(dá)式，就不能用 case 子句了，所以直接用具體的內(nèi)容來匹配；
  3. 最后返回“未知”的那個(gè)下劃線（_），也就是所謂的“棄嬰”，哦不，是“棄元”，就是雖然賦了值但不需要使用的變量，可以直接丟掉。這里就相當(dāng)于 switch 語句塊中的 default 子句，當(dāng)前面所有條件都不能匹配時(shí)，就返回“未知”。

三、屬性的 init 訪問器

要首先得知道，這個(gè) init 只用于只讀屬性的初始化階段，對于可讀可寫的屬性，和以前一樣，直接 get; set; 即可。

有人說這個(gè) init 不知干啥用，那好，咱們先不說它，先來看看 C# 前些版本中新增的屬性初始化語句。

    public class Dog
    {
        public int No { get; } = 0;
        public string Name { get; } = "no name";
        public int Age { get; } = 1;
    }

你看，這樣就可以給屬性分配初始值了，那還要 init 干嗎呢？

好，我給你制造一個(gè)問題——我要是這樣初始化 Dog 類的屬性，你試試看。

            Dog x = new Dog
            {
                No = 100,
                Name = "吉吉",
                Age = 4
            };

試一下，編譯會(huì)出錯(cuò)吧。

有些情況，你可以在屬性定義階段分配初始值，但有些時(shí)候，你必須要在代碼中初始化。在過去，我們會(huì)通過定義帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)來解決。

    public class Dog
    {
        public int No { get; } = 0;
        public string Name { get; } = "no name";
        public int Age { get; } = 1;

        public Dog(int no, string name, int age)
        {
            No = no;
            Name = name;
            Age = age;
        }
    }

然后，這樣初始化。

   Dog x = new(1001, "吉吉", 4);

可是，這樣做的裝逼指數(shù)依然不夠高，你總不能每個(gè)類都來這一招吧，雖然不怎么辛苦，但每個(gè)類都得去寫一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，不利落。

于是，init 訪問器用得上了，咱們把 Dog 類改改。

    public class Dog
    {
        public int No { get; init; }
        public string Name { get; init; }
        public int Age { get; init; }
    }

你不用再去寫帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)了，實(shí)例化時(shí)直接為屬性賦值。

            Dog x = new Dog
            {
                No = 100,
                Name = "吉吉",
                Age = 4
            };

這樣一來，這些只讀屬性都有默認(rèn)的初始值了。

當(dāng)然，這個(gè)賦值只在初始化過程中有效，初始化之后你再想改屬性的值，沒門！

            x.Name = "冬冬";  //錯(cuò)誤
            x.Age = 10;       //錯(cuò)誤

以上就是C#的record 類型、模式匹配、init 屬性詳情的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C#的record 類型、模式匹配、init 屬性的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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