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c# switch 表达式新用法

畫卷琴夢

畫卷琴夢

发布时间:2025-12-29 13:05:02

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来源于php中文网

原创

switch表达式是返回值的表达式,必须全覆盖分支、不支持fall-through,适用于枚举、字面量及模式匹配;常见错误CS8509因未处理所有可能值;string映射需兜底,is模式支持类型解构与守卫条件;性能优于if-else但受分支数量和守卫影响。

c# switch 表达式新用法

switch 表达式不是 switch 语句

很多人看到 switch 就默认是带 casebreak 的语句块,但 C# 8 起的 switch 表达式本质是「返回值」,必须有返回值、不能漏掉分支、不支持 fall-through。它更像一个增强版三元运算符,适合做值映射或状态转换。

常见错误现象:CS8509: The switch expression does not handle all possible values,说明你没覆盖所有输入可能(比如没写 _ => ... 或类型存在不可穷举值)。

  • 只能用于可穷举场景:枚举、常量字面量、模式匹配支持的类型(如 intstring、自定义类型配合 is 模式)
  • 不支持 goto case 或空 case,每个分支必须用 => 返回一个值
  • 分支顺序重要:匹配从上到下,第一个成功模式胜出(所以具体值要放在通配模式 _ 前面)

string 到 int 的安全映射(避免 TryParse 冗余)

传统做法常要先 if 判断再 int.TryParse,而 switch 表达式能直接把字符串字面量映射为整数,并天然处理未知值。

string input = "two";
int result = input switch
{
    "one" => 1,
    "two" => 2,
    "three" => 3,
    _ => -1 // 必须有兜底,否则编译失败
};

注意:"one" 是字面量匹配,不是正则或子串查找;如果需要模糊匹配(如前缀判断),得换用 is 模式 + 类型解构,而不是纯字面量 switch

用 is 模式匹配处理多类型对象

当输入是 object 或基类,且需按实际运行时类型分支处理时,switch 表达式比嵌套 if (x is T t) 更清晰。

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object value = 42.5;
string description = value switch
{
    int i => $"整数: {i}",
    double d when d > 100 => $"大浮点: {d}",
    double d => $"普通浮点: {d}",
    string s when s.Length > 5 => $"长字符串: {s}",
    string s => $"短字符串: {s}",
    null => "空值",
    _ => "未知类型"
};

关键点:

  • when 子句可加守卫条件,但每个分支仍需返回同类型值(这里全是 string
  • null 是独立分支,不被 _ 捕获(C# 9+ 中 _ 不匹配 null,除非显式写 null
  • 类型模式(如 int i)会自动解构并引入变量 i,后续表达式可直接用

性能与编译器生成代码的关系

switch 表达式在多数情况下会被编译为跳转表(switch IL 指令)或二分查找,比一连串 if-else 快,但前提是分支是常量且数量较多(一般 ≥5)。若只有 2–3 个分支,JIT 往往优化成条件移动指令,和三元差不多。

容易被忽略的地方:

  • 字符串 switch 在 .NET 5+ 默认启用哈希跳转优化,但若分支含 when 守卫,就退化为顺序判断
  • 泛型方法里用 switch 表达式时,若类型参数未约束为可穷举,编译器无法验证全覆盖,强制要求 _ 分支
  • 不要在 switch 表达式里调用副作用方法(如 Log()),因为分支执行顺序不保证——只保证第一个匹配分支被执行

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