C#的switch语句有哪些新特性？如何模式匹配？

C#的switch语句通过引入模式匹配和switch表达式，实现了从简单值比较到复杂数据形状匹配的跃迁，支持类型、属性、关系等多种模式，结合执行顺序与穷尽性检查，显著提升代码可读性与安全性。

C#的

switch

语句在近年来的版本迭代中，已经从一个相对简单的值比较工具，演变为一个功能强大的模式匹配表达式，极大地提升了代码的可读性和表达力。它不再仅仅是判断一个变量的离散值，而是能够根据数据的形状、类型、属性甚至关系进行复杂的匹配，让原本冗长的

if-else if

链变得简洁优雅。

C#的

switch

语句在最近几个版本中迎来了翻天覆地的变化，最核心的莫过于引入了模式匹配（Pattern Matching）以及

switch

表达式（Switch Expressions）。这些新特性让代码处理复杂逻辑时，变得更加清晰和富有表现力。

解决方案

我们来具体看看这些新特性是如何工作的，以及如何利用它们进行模式匹配：

switch

表达式（C# 8.0）

这是最直观的变化。传统的

switch

语句主要用于执行副作用（如打印消息），而

switch

表达式则用于计算并返回一个值。它的语法更紧凑，使用

=>

来连接模式和结果，并且通常不需要

break

关键字，因为每个分支都必须返回一个值。

// 传统switch语句string GetDayTypeTraditional(DayOfWeek day){    switch (day)    {        case DayOfWeek.Saturday:        case DayOfWeek.Sunday:            return "Weekend";        case DayOfWeek.Monday:            return "Start of Week";        default:            return "Weekday";    }}// switch表达式string GetDayTypeModern(DayOfWeek day) => day switch{    DayOfWeek.Saturday or DayOfWeek.Sunday => "Weekend", // C# 9.0 逻辑模式    DayOfWeek.Monday => "Start of Week",    _ => "Weekday" // _ 是丢弃模式，匹配任何其他情况};

2. 模式匹配的种类

switch

表达式和

switch

语句（从C# 7.0开始）都可以使用多种模式：

类型模式（Type Pattern – C# 7.0）用于检查表达式的运行时类型，并将其转换为该类型的新变量。

object data = "Hello, C#!";string result = data switch{    string s => $"这是一个字符串，长度是 {s.Length}",    int i => $"这是一个整数，值为 {i}",    _ => "未知类型"};// 也可以在传统的switch语句中使用：// if (data is string s) { /* ... */ }

var

模式（Var Pattern – C# 7.0）匹配任何非

null

值，并将其绑定到一个新的局部变量。

object item = new List { 1, 2 };string description = item switch{    var list when list is List => $"这是一个整数列表，包含 {((List)list).Count} 个元素",    _ => "其他类型"};// 注意：var模式通常与when子句结合使用，否则它会匹配所有非null值。

属性模式（Property Pattern – C# 8.0）允许你根据对象的属性值进行匹配。这在处理复杂对象时特别有用。

record Order(int OrderId, decimal Amount, string Status);Order order = new(101, 150.75m, "Processing");string orderStatusMessage = order switch{    { Status: "Processing", Amount: > 100m } => "大额订单正在处理中。",    { Status: "Completed" } => "订单已完成。",    { Status: "Cancelled", OrderId: var id } => $"订单 {id} 已取消。",    _ => "未知订单状态。"};

位置模式（Positional Pattern – C# 8.0）用于匹配支持解构（Deconstruct）的对象。你可以根据解构后的值进行匹配。

record Point(int X, int Y); // records 默认支持解构Point p = new(10, 20);string pointDescription = p switch{    (0, 0) => "原点",    (> 0, > 0) => "第一象限",    (int x, int y) when x  0 => "第二象限", // 结合when子句    _ => "其他位置"};

关系模式（Relational Pattern – C# 9.0）允许你使用关系运算符（

<=

>=

）直接在模式中比较值。

int temperature = 25;string weatherAdvice = temperature switch{     "极寒，注意保暖！",    >= 0 and  "寒冷，多穿衣服。", // C# 9.0 逻辑模式结合    >= 10 and  "舒适宜人。",    >= 25 and  "炎热，注意防晒。",    _ => "酷暑，避免外出！"};

逻辑模式（Logical Pattern – C# 9.0）使用

and

、

or

、

not

运算符组合其他模式，创建更复杂的匹配条件。

bool IsWorkingDay(DayOfWeek day) => day switch{    DayOfWeek.Saturday or DayOfWeek.Sunday => false,    not DayOfWeek.Friday => true, // 除了周五以外的工作日    _ => true // 周五也是工作日};

这些模式可以灵活组合，形成非常强大和富有表达力的匹配逻辑。在我看来，

switch

表达式和模式匹配的引入，是C#在处理复杂条件分支方面的一次质的飞跃，它让代码不仅更短，而且更容易理解。

switch

表达式与

switch

语句有何不同，我该如何选择？

在我个人的编程实践中，

switch

表达式和

switch

语句虽然都叫

switch

，但它们的设计哲学和应用场景是截然不同的。简单来说，

switch

语句更多地是用来执行一系列操作或副作用，而

switch

表达式则专注于计算并返回一个单一的结果。

传统的

switch

语句（C# 7.0及更早版本）更像是一个控制流结构。你可以在每个

case

块中写多行代码，执行数据库操作、日志记录、UI更新等等，并且需要

break

来防止“穿透”（fall-through）。它不直接返回一个值，而是通过修改外部变量或执行某些动作来达成目的。

// switch 语句：执行副作用void ProcessCommand(string command){    switch (command)    {        case "start":            Console.WriteLine("Starting service...");            // 更多启动逻辑            break;        case "stop":            Console.WriteLine("Stopping service...");            // 更多停止逻辑            break;        default:            Console.WriteLine("Unknown command.");            break;    }}

而

switch

表达式（C# 8.0引入）则是一个真正的表达式，它必须计算并返回一个值。它的语法更紧凑，通常每个模式后面直接跟着一个

=>

和要返回的值。它天然地避免了穿透问题，因为每个分支都必须提供一个结果，并且整个表达式最终会有一个确定的返回值。这让它在处理映射、转换或根据不同输入返回不同配置等场景时，显得异常简洁。

// switch 表达式：计算并返回一个值string GetServiceStatus(ServiceState state) => state switch{    ServiceState.Running => "Service is active.",    ServiceState.Stopped => "Service is inactive.",    ServiceState.Error => "Service encountered an error.",    _ => "Unknown service state."};

如何选择？

我的经验是：

如果你需要根据输入值执行不同的“动作”或“副作用”（如打印日志、修改状态、调用其他方法），并且这些动作本身不直接返回一个有用的值供后续使用，那么

switch

语句是更合适的选择。 它提供了更大的自由度来编写多行逻辑。
如果你需要根据输入值“计算”或“映射”出一个结果，并且这个结果会立即被后续代码使用，那么
switch
表达式无疑是更优的选择。 它能够将复杂的条件逻辑浓缩成一行或几行，极大地提高了代码的简洁性和可读性。在很多情况下，它能替代冗长的
```
if-else if
```
链，让代码意图一目了然。