Scala 模式匹配
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2023-03-14
Scala 提供了强大的模式匹配机制，应用也非常广泛。
一个模式匹配包含了一系列备选项，每个都开始于关键字 case。每个备选项都包含了一个模式及一到多个表达式。箭头符号 => 隔开了模式和表达式。
以下是一个简单的整型值模式匹配实例：
实例
object Test
{
def main (args : Array [String ] ) {
println (matchTest ( 3 ) )
}
def matchTest (x : Int ) : String = x match {
case 1 => "one"
case 2 => "two"
case _ => "many"
}
}
def main (args : Array [String ] ) {
println (matchTest ( 3 ) )
}
def matchTest (x : Int ) : String = x match {
case 1 => "one"
case 2 => "two"
case _ => "many"
}
}
执行以上代码，输出结果为：
$ scalac Test.scala $ scala Test many
match 对应 Java 里的 switch，但是写在选择器表达式之后。即： 选择器 match {备选项}。
match 表达式通过以代码编写的先后次序尝试每个模式来完成计算，只要发现有一个匹配的case，剩下的case不会继续匹配。
接下来我们来看一个不同数据类型的模式匹配：
实例
object Test
{
def main (args : Array [String ] ) {
println (matchTest ( "two" ) )
println (matchTest ( "test" ) )
println (matchTest ( 1 ) )
println (matchTest ( 6 ) )
}
def matchTest (x : Any ) : Any = x match {
case 1 => "one"
case "two" => 2
case y : Int => "scala.Int"
case _ => "many"
}
}
def main (args : Array [String ] ) {
println (matchTest ( "two" ) )
println (matchTest ( "test" ) )
println (matchTest ( 1 ) )
println (matchTest ( 6 ) )
}
def matchTest (x : Any ) : Any = x match {
case 1 => "one"
case "two" => 2
case y : Int => "scala.Int"
case _ => "many"
}
}
执行以上代码，输出结果为：
$ scalac Test.scala $ scala Test 2 many one scala.Int
实例中第一个 case 对应整型数值 1，第二个 case 对应字符串值 two，第三个 case 对应类型模式，用于判断传入的值是否为整型，相比使用isInstanceOf来判断类型，使用模式匹配更好。第四个 case 表示默认的全匹配备选项，即没有找到其他匹配时的匹配项，类似 switch 中的 default。
使用样例类
使用了case关键字的类定义就是样例类(case classes)，样例类是种特殊的类，经过优化以用于模式匹配。
以下是样例类的简单实例:
实例
object Test
{
def main (args : Array [String ] ) {
val alice = new Person ( "Alice", 25 )
val bob = new Person ( "Bob", 32 )
val charlie = new Person ( "Charlie", 32 )
for (person <- List (alice, bob, charlie ) ) {
person match {
case Person ( "Alice", 25 ) => println ( "Hi Alice!" )
case Person ( "Bob", 32 ) => println ( "Hi Bob!" )
case Person (name, age ) =>
println ( "Age: " + age + " year, name: " + name + "?" )
}
}
}
// 样例类
case class Person (name : String, age : Int )
}
def main (args : Array [String ] ) {
val alice = new Person ( "Alice", 25 )
val bob = new Person ( "Bob", 32 )
val charlie = new Person ( "Charlie", 32 )
for (person <- List (alice, bob, charlie ) ) {
person match {
case Person ( "Alice", 25 ) => println ( "Hi Alice!" )
case Person ( "Bob", 32 ) => println ( "Hi Bob!" )
case Person (name, age ) =>
println ( "Age: " + age + " year, name: " + name + "?" )
}
}
}
// 样例类
case class Person (name : String, age : Int )
}
执行以上代码，输出结果为：
$ scalac Test.scala $ scala Test Hi Alice! Hi Bob! Age: 32 year, name: Charlie?
在声明样例类时，下面的过程自动发生了：
- 构造器的每个参数都成为val，除非显式被声明为var，但是并不推荐这么做；
- 在伴生对象中提供了apply方法，所以可以不使用new关键字就可构建对象；
- 提供unapply方法使模式匹配可以工作；
- 生成toString、equals、hashCode和copy方法，除非显示给出这些方法的定义。