JS語法也可以有C#的switch表達式
目錄
- 正文
- 新的約束
- when 函數寫法
- 分算等級”測試
- 測試問題
- 升級成 TypeScript
正文
于 C/Java 語系的語言，都有 switch 語法。switch 語法用于多分支是一個標準的用法，但這個分支語法的各分支之間存在穿透性，所以需要 break 來切斷邏輯，這也成為 switch 語法中最重要的一個替在缺陷來源。此外，由于 switch 語句中各 case 的代碼是在同一個作用域中，也會對代碼造成一些不便。
C# 8.0 引入了 switch 表達式。C# 的 switch 表達式有著非常豐富的語法元素，可以和模式匹配和解構等語法元素協同工作 —— 這些都不在這里細說，但是對傳統的 switch 語句 進行了一些改進：
- 通過箭頭 (
=>) 標記處理了 case 和語句之間的一對一關系，不需要 break，不再穿透； - 作為表達式，可以而且必須返回值；
新的約束
- switch 表達式一定要詳盡（邏輯一定會走進某一個 case，可以通過棄元模式兜底），否則可能會在運行時引發異常。
在 C# 8.0 發布的同年，Java 12 也發布并引入了 switch 表達式預覽。Java 的 switch 表達式實現比較簡單，就是 switch 語句到 switch 表達式的直接轉換，僅支持等值匹配。直到 2023 年 3 月 Java 20 發布，switch 表達式才開始支持模式匹配。相比之下，Kotlin 的 when 表達式走在了前面。
在這個問題上 JavaScript 似乎走在了后面，不過在語言提供 switch 表達式之前，我們可以嘗試自己造個輪子。
思路當然是參考策略模式。假設有一個列表，這個列表里的每個元素都包含了兩個因素：第一個用于判斷是否命中，第二個是個函數，得到一個計算結果。然后寫一個循環遍歷列表的每個元素，一旦某個元素命中，就執行元素攜帶的函數獲得結果，中斷循環，返回結果。如果列表的最后一個元素必定命中，那么這個列表就是“詳盡”的。
when 函數寫法
那么這個 when 函數可能會這樣寫（switch 是關鍵字，所以使用 when 來作為函數名）：
// JS
function when(value, ...cases) {
for (const { is, run } of cases) {
if (is(value)) {
return run(value);
}
}
throw new Error("非詳盡");
}
這里我們假設每個情況 (case) 都含有 is 方法用于判斷是否命中，用 run 方法保存命中后需要執行的操作。
分算等級”測試
相應地，我們可以經典的“拿分算等級”來進行測試：
// JS
function calcGrade(score) {
return when(
score,
{ is: v => v >= 0 && v < 80, run: v => `不合格 (${v})` },
{ is: v => v >= 80 && v < 100, run: v => `合格 (${v})` },
{ is: v => v == 100, run: v => `滿分 (${v})` },
{ is: _ => true, run: v => `無效 (${v})` },
);
}
for (let i = 0; i < 50; i++) {
const v = 70 + ~~(Math.random() * 35);
console.log(calcGrade(v));
}
在 calcGrade 實現中 when 的 case 列表最后一項采用了“永真”斷言，所以走到這一項的時候一定會命中，從邏輯上來永遠不會觸發 Error。如果是非“詳盡”的情況列表，就有可能觸發 Error。
測試問題
不過現在從測試代碼中就發現了兩個問題：
is斷言是采用函數的形式，不能簡單地直接按值匹配；- 從調用形式上來說，
score和后面的 case 元素是同級的，形式上區分不明顯； - 每次都要寫
is和run，條件多了寫起來也煩。
繼續改進 ——
// JS
function when(value) {
// when 的參數先給 switch 的值
// 返回一個函數來處理分支匹配 ②
return function (...cases) {
for (const [is, run] of cases) {
// ^^^^^^^^^ 從對象改為元組（數組）③
if (value === is || (typeof is == "function" && is(value))) {
// ^^^^^^ 精確判斷 ①
// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 斷言函數判斷
return run(value);
// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 可指定行為（函數）
}
}
throw new Error("非詳盡");
};
}
function calcGrade(score) {
return when(score)(
// ^^^^^^^^^^^ 這里返回的是匹配處理的函數
[v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`],
[v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`],
[100, () => "滿分 (100)"],
// ^^^ 可以指定匹配的值
// ^^ 計算不需要參數，可以不聲明
[_ => true, v => `無效 (${v})`],
// ^^^^^^^^^ 兜底的永真斷言
);
}
為什么兜底斷言必須使用一個函數呢？因為 true 值也有可能是對應一種預想的分支情況。由于這個 when 是通過語義來實現而不是通過語法來實現的，所以這里沒辦法定義一個安全的兜底斷言語法，只有用斷言函數會相對安全。
升級成 TypeScript
至此為止我們已經基本實現了 switch 表達式 (when)，把它升級成 TypeScript
// TypeScript
type CaseCondition<T> = T extends Function ? never : ((t: T) => boolean) | T
type Case<T, R> = [CaseCondition<T>, (t: T) => R];
function when<T>(value: T): <R>(...cases: Case<T, R>[]) => R {
return function<R>(...cases: Case<T, R>[]): R {
for (const [is, run] of cases) {
if (value === is || (typeof is == "function" && is(value))) {
return run(value);
}
}
throw new Error("非詳盡");
};
}
function calcGrade(score: number) {
return when(score)(
[v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`],
[v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`],
[100, () => "滿分 (100)"],
[_ => true, v => `無效 (${v})`],
);
}
這段代碼當然可以直接用，但是如果使用 npm 可能會更方便一點：
npm install @jamesfancy/when
// TypeScript
import { when } from "@jamesfancy/when";
function calcGrade(score: number) {
return when(score)(
[v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`],
[v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`],
[100, () => "滿分 (100)"],
[_ => true, v => `無效 (${v})`],
);
}
以上就是JS語法也可以有C# 的switch表達式的詳細內容，更多關于JS語法C# switch表達式的資料請關注其它相關文章！
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