JS语法也可以有C#的switch表达式

目录正文新的约束when函数写法分算等级”测试测试问题升级成 TypeScript
正文 于 C/Java 语系的语言,都有 switch 语法。switch 语法用于多分支是一个标准的用法,但这个分支语法的各分支之间存在穿透性,所以需要break来切断逻辑,这也成为 switch 语法中最重要的一个替在缺陷来源。此外,由于 switch 语句中各 case 的代码是在同一个作用域中,也会对代码造成一些不便。
C# 8.0 引入了switch 表达式。C# 的 switch 表达式有着非常丰富的语法元素,可以和模式匹配和解构等语法元素协同工作 —— 这些都不在这里细说,但是对传统的switch 语句进行了一些改进:
通过箭头 (=>) 标记处理了 case 和语句之间的一对一关系,不需要 break,不再穿透;作为表达式,可以而且必须返回值;
新的约束 switch 表达式一定要详尽(逻辑一定会走进某一个 case,可以通过弃元模式兜底),否则可能会在运行时引发异常。 在 C# 8.0 发布的同年,Java 12 也发布并引入了 switch 表达式预览。Java 的 switch 表达式实现比较简单,就是 switch 语句到 switch 表达式的直接转换,仅支持等值匹配。直到 2023 年 3 月 Java 20 发布,switch 表达式才开始支持模式匹配。相比之下,Kotlin 的 when 表达式走在了前面。
在这个问题上 JavaScript 似乎走在了后面,不过在语言提供 switch 表达式之前,我们可以尝试自己造个轮子。
思路当然是参考策略模式。假设有一个列表,这个列表里的每个元素都包含了两个因素:第一个用于判断是否命中,第二个是个函数,得到一个计算结果。然后写一个循环遍历列表的每个元素,一旦某个元素命中,就执行元素携带的函数获得结果,中断循环,返回结果。如果列表的最后一个元素必定命中,那么这个列表就是“详尽”的。

when函数写法 那么这个when函数可能会这样写(switch是关键字,所以使用when来作为函数名):

// JS
function when(value, ...cases) {
    for (const { is, run } of cases) {
        if (is(value)) {
            return run(value);
        }
    }
    throw new Error("非详尽");
}
这里我们假设每个情况 (case) 都含有is方法用于判断是否命中,用run方法保存命中后需要执行的操作。

分算等级”测试 相应地,我们可以经典的“拿分算等级”来进行测试:
// 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 => `满分 (${v})` },
        { is: _ => true, run: v => `无效 (${v})` },
    );
}
for (let i = 0; i < 50; i++) {
    const v = 70 + ~~(Math.random() * 35);
    console.log(calcGrade(v));
}
calcGrade实现中when的 case 列表最后一项采用了“永真”断言,所以走到这一项的时候一定会命中,从逻辑上来永远不会触发 Error。如果是非“详尽”的情况列表,就有可能触发 Error。

测试问题 不过现在从测试代码中就发现了两个问题:
is断言是采用函数的形式,不能简单地直接按值匹配;从调用形式上来说,score和后面的 case 元素是同级的,形式上区分不明显;每次都要写isrun,条件多了写起来也烦。 继续改进 ——
// JS
function when(value) {
    // when 的参数先给 switch 的值
    // 返回一个函数来处理分支匹配 ②
    return function (...cases) {
        for (const [is, run] of cases) {
//                 ^^^^^^^^^ 从对象改为元组(数组)③
            if (value === is || (typeof is == "function" && is(value))) {
//                    ^^^^^^ 精确判断 ①
//                               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 断言函数判断
                return  run(value);
//                            ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 可指定行为(函数)
            }
        }
        throw new Error("非详尽");
    };
}
function calcGrade(score) {
    return when(score)(
//         ^^^^^^^^^^^ 这里返回的是匹配处理的函数
        [v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`],
        [v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`],
        [100, () => "满分 (100)"],
//       ^^^ 可以指定匹配的值
//            ^^ 计算不需要参数,可以不声明
        [_ => true, v => `无效 (${v})`],
//       ^^^^^^^^^ 兜底的永真断言
    );
}
为什么兜底断言必须使用一个函数呢?因为true值也有可能是对应一种预想的分支情况。由于这个when是通过语义来实现而不是通过语法来实现的,所以这里没办法定义一个安全的兜底断言语法,只有用断言函数会相对安全。

升级成 TypeScript 至此为止我们已经基本实现了 switch 表达式 (when),把它升级成 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("非详尽");
    };
}
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, () => "满分 (100)"],
        [_ => true, v => `无效 (${v})`],
    );
}
这段代码当然可以直接用,但是如果使用 npm 可能会更方便一点:
npm install @jamesfancy/when
// TypeScript
import { when } from "@jamesfancy/when";
function calcGrade(score: number) {
    return when(score)(
        [v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`],
        [v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`],
        [100, () => "满分 (100)"],
        [_ => true, v => `无效 (${v})`],
    );
}
以上就是JS语法也可以有C#的switch表达式的详细内容,更多关于JS语法C#switch表达式的资料请关注其它相关文章!

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