面试题：C#中模式匹配的基础应用

Question

在C#中，简述模式匹配的基本概念，并举例说明如何使用switch语句结合模式匹配来处理不同类型的对象。

Answer 1

模式匹配基本概念

模式匹配是一种强大的功能，它允许在运行时检查对象的类型和结构，并根据匹配结果执行相应的代码。它提供了一种简洁、可读的方式来处理不同类型的对象或数据结构，而无需编写复杂的类型检查和转换代码。

使用 switch 语句结合模式匹配处理不同类型对象示例

假设有一个包含不同形状的类继承体系，如下：

public abstract class Shape { }
public class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; set; }
}
public class Rectangle : Shape
{
    public double Width { get; set; }
    public double Height { get; set; }
}

可以使用 switch 语句结合模式匹配来计算不同形状的面积，示例代码如下：

public static double CalculateArea(Shape shape)
{
    return shape switch
    {
        Circle circle => Math.PI * circle.Radius * circle.Radius,
        Rectangle rectangle => rectangle.Width * rectangle.Height,
        _ => throw new ArgumentException("Unsupported shape type", nameof(shape))
    };
}

在上述代码中，switch 语句对传入的 shape 对象进行模式匹配。如果 shape 是 Circle 类型，会执行 Math.PI * circle.Radius * circle.Radius 计算圆的面积；如果是 Rectangle 类型，会执行 rectangle.Width * rectangle.Height 计算矩形面积；如果是其他不支持的类型，则抛出异常。