有趣的Scala模式匹配

Posted 2021-04-25 鸿的学习笔记

Scala提供了一种类比switch/case更为强大的选择匹配模式，写作

选择语句 match {可选分支}

它被称为模式匹配，模式匹配包含了一系列以case关键字开头的分支，每一个分支包含一个模式或者是多个表达式。模式有很多种，例如常量模式('*',1)，变量模式(可以匹配任何值)，通配模式(又见面了,'_'符号)，构造方法模式(类似于样例类的初始化)等等。
用一个例子简单说明就是：

scala> def matchTest(expr:Int) = expr match {
     |     case 1 => println(1)
     |     case 2 => println(2)
     |     case _ => println(3)
     |   }
matchTest: (expr: Int)Unit

scala> matchTest(1)
1

scala> matchTest(2)
2

scala> matchTest(4)
3

match表达式会逐个尝试case里的模式直到匹配为止，如果没有匹配上就会抛出异常MatchError，所以一定要确保case都被覆盖。上例所展示的就是常量模式的常量1,2去匹配，还使用了_通配符匹配任何对象（建议放在最后面，因为Scala的模式匹配是按顺序的）。类似于通配符，为了使用传入的变量，还可以指定变量（当以小写字母开头时，会被认为时变量，然后会被认为是常量），使用变量模式。

scala>  def matchTest(expr:Int) = expr match {
     |     case 0 => println(0)
     |     case some => println(some)
     |   }
matchTest: (expr: Int)Unit

scala> matchTest(0)
0

scala> matchTest(3)
3

当然，除了上述的模式，还可以选择构造方法匹配。例如：

scala> case class Test2(a:String)
defined class Test2

scala> case class Test1(name:String, mt:Test2)
defined class Test1

scala> def matchTest(expr:Test1):Test2 = expr match {
     |     case  Test1("a",e)=> e
     |     case _ => Test2("ab")
     |   }
matchTest: (expr: Test1)Test2

scala> val a = Test2("cd")
a: Test2 = Test2(cd)

scala> val b = Test1("ab",a)
b: Test1 = Test1(ab,Test2(cd))

scala> matchTest(b)
res0: Test2 = Test2(ab)

scala> val b = Test1("a",a)
b: Test1 = Test1(a,Test2(cd))

scala> matchTest(b)
res1: Test2 = Test2(cd)

我们创造了两个样例类Test1和Test2，Test1接受Test2作为构造参数，实例化两个样例类后发现，在构造方法匹配中，Scala采用了深度匹配，这说明模式匹配不仅仅会检查类是否相等，还会检查对象的内容是否匹配。由构造方法匹配自然而然就可以引申为序列模式匹配和元组匹配。
序列模式匹配

scala> def matchTest(expr:List[String]):Unit = expr match {
     |     case  List("a",_,_)=> println("right")
     |     case _ => println("wrong")
     |   }
matchTest: (expr: List[String])Unit

scala> matchTest(List("a"))
wrong

scala> matchTest(List("a","b","c"))
right

可以使用_*来省略后面的多个_符号
元组模式

scala>   def matchTest(expr:Any):Unit = expr match {
     |     case  (a,b,c)=> println("found:" +a+b+c)
     |     case _ => println("wrong")
     |   }
matchTest: (expr: Any)Unit

scala> matchTest(("a","b","c"))
found:abc

匹配类型的模式
除了上述的匹配模式选出值，还可以用来做类型检查和测试。这里可以根据传进去的值的类型反馈对应的结果。

scala>   def matchTest(expr:Any) = expr match {
     |     case s:String=> s.length
     |     case i:Int => i
     |   }
matchTest: (expr: Any)Int

scala> matchTest("abc")
res5: Int = 3

scala> matchTest(2)
res6: Int = 2