C# Academy · 课时

类型与属性模式

Q: 「类型与属性模式」这节课中我会学到什么？

根据形状和成员进行匹配。 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C# Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

根据形状和成员进行匹配。

类型与属性模式 是 CoddyKit 上的免费 C# Academy 课时。这是第 2 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C# Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C# Academy 课程共包含 4 节课。

类型模式

当输入是指定类型的实例时，类型模式会匹配。在切换分支中只写类型名称，就可以测试值的运行时类型。

这用简洁的单表达式检查取代了繁琐的 is 加类型转换链，同时还会自动为您缩小类型范围。

object o = "hello";
string kind = o switch
{
    int    => "number",
    string => "text",
    _      => "unknown"
};
System.Console.WriteLine(kind);

声明模式

声明模式会在类型后添加变量名，例如 string s。匹配成功后，输入会被转换类型并绑定到该变量。

随后，您可以在分支的右侧使用这个类型明确的变量，访问该类型特有的成员，而无需进行额外的类型转换。

object o = "coddy";
string result = o switch
{
    string s => $"len {s.Length}",
    int n    => $"value {n}",
    _        => "other"
};
System.Console.WriteLine(result);

可运行的类型切换

类型模式非常适合处理异构数据，例如解析来自 object 数组的值。

这里会根据每个元素的运行时类型进行匹配，并以相应的格式处理。绑定的变量会将缩小后的类型带入结果表达式。

using System;

class Program {
    static string Describe(object o) => o switch {
        int i    => $"int {i}",
        double d => $"double {d}",
        string s => $"string '{s}'",
        _        => "?"
    };
    static void Main() {
        foreach (var x in new object[]{ 1, 2.5, "hi" })
            Console.WriteLine(Describe(x));
    }
}

属性模式

属性模式使用大括号检查对象的成员：{ Property: value }。当列出的每个属性都满足其嵌套模式时，模式才会匹配。

这样可以直接根据对象的形状和内容进行分支，而无需手动编写成员比较。

record Person(string Name, int Age);

var p = new Person("Ada", 30);
string stage = p switch
{
    { Age: < 18 } => "minor",
    { Age: >= 65 } => "senior",
    _ => "adult"
};
System.Console.WriteLine(stage);

多个属性

您可以在大括号内用逗号分隔多个属性，从而同时测试它们。只有全部匹配时，分支才会执行。

这可以清晰地表达复合条件，例如匹配同时具有某种状态和特定计数的对象。

record Order(string Status, int Items);

var order = new Order("Open", 0);
string msg = order switch
{
    { Status: "Open", Items: 0 } => "empty cart",
    { Status: "Open" } => "shopping",
    _ => "closed"
};
System.Console.WriteLine(msg);

组合类型与属性

类型模式和属性模式可以组合使用：先写类型，再写一个包含属性的大括号块。只有当输入属于该类型且其属性也匹配时，分支才会匹配。

处理基类引用或接口时，这种方式非常强大，因为您可以同时根据具体子类型及其状态进行分支。

using System;

abstract record Shape;
record Circle(double R) : Shape;
record Square(double Side) : Shape;

class Program {
    static string Big(Shape s) => s switch {
        Circle { R: > 10 } => "big circle",
        Square { Side: > 10 } => "big square",
        _ => "small"
    };
    static void Main() => Console.WriteLine(Big(new Circle(12)));
}

嵌套属性模式

属性模式可以嵌套。如果某个属性本身是一个对象，就可以使用另一个大括号块匹配其成员。

例如，{ Address: { City: "Paris" } } 可以在一个表达式中深入检查两层属性。这样可以避免使用容易引发 null 问题的点号访问链。

record Address(string City);
record User(string Name, Address Address);

var u = new User("Lin", new Address("Paris"));
bool inParis = u is { Address: { City: "Paris" } };
System.Console.WriteLine(inParis);

扩展属性访问

从 C# 10 开始，您可以在属性模式中使用点号路径：{ Address.City: "Paris" }。这相当于使用嵌套的大括号。

这种写法可以将深层检查压缩成一行易读的代码，同时在匹配过程中安全地处理中间值。

record Address(string City);
record User(string Name, Address Address);

var u = new User("Lin", new Address("Rome"));
string where = u switch
{
    { Address.City: "Paris" } => "FR",
    { Address.City: "Rome" }  => "IT",
    _ => "??"
};
System.Console.WriteLine(where);

捕获整个匹配结果

在属性模式后添加名称，可以将变量绑定到完整的匹配值：{ Age: > 18 } adult。

随后，变量 adult 会引用分支中的完整对象，这样在确认其属性通过测试后，您就可以使用该对象。

using System;

record Person(string Name, int Age);

class Program {
    static void Main() {
        Person p = new("Sam", 40);
        string r = p switch {
            { Age: >= 18 } adult => $"{adult.Name} can vote",
            _ => "too young"
        };
        Console.WriteLine(r);
    }
}

处理 null

属性模式永远不会匹配 null，因为没有对象可供检查。因此，{ }（空大括号）可以匹配任何非 null 值。

这使得 not null 和 { } 成为实用的 null 检查惯用写法，也能确保基于属性的分支安全地跳过 null 输入。

string? maybe = null;
string state = maybe switch
{
    null => "missing",
    { Length: 0 } => "empty",
    _ => "has text"
};
System.Console.WriteLine(state);

模式为何优于类型转换

在引入模式之前，基于类型的分支通常意味着先进行 is 检查，再进行类型转换和 null 保护。类型模式和属性模式可以将这些操作合并到一个表达式中。

编译器还会跟踪完备性和可达性，能够发现手写 if 链会悄然忽略的无效分支和缺失情况。

object o = 42;
// Old: if (o is int) { int n = (int)o; ... }
// New:
if (o is int n) System.Console.WriteLine(n + 1);

快速检查

测试您对类型模式和属性模式的理解。

回顾

类型模式根据运行时类型进行匹配，并且可以绑定一个类型明确的变量。属性模式使用 { Prop: pattern } 检查成员，支持嵌套和点号路径，并且永远不会匹配 null。

将它们组合起来，即可同时根据对象的形状和状态进行分支。下一步我们将介绍关系模式和逻辑模式。

常见问题解答

「类型与属性模式」课时是免费的吗？

是的 — 「类型与属性模式」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C# Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C# Academy 课程共包含 4 节课。

「类型与属性模式」这节课中我会学到什么？

根据形状和成员进行匹配。你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C# Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C# Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C# Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 2 节课，共 4 节。

「类型与属性模式」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C# Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C# Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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