C# 邏輯與括號(hào)模式
因?yàn)槟Ｊ狡ヅ淅锏拿總€(gè)模式并不是一個(gè)“數(shù)據(jù)信息”，因此我們無(wú)法直接對(duì)模式用 &&、|| 等符號(hào)來(lái)進(jìn)行拼接組合。C# 為了解決這個(gè)問(wèn)題，多了三個(gè)關(guān)鍵字：and、or 和 not 來(lái)拼接模式。
1、合取模式
合取模式用 and 拼接模式，來(lái)表達(dá)這些模式都必須成立。
比如這里，>= 'a' and <= 'z' 整個(gè)表達(dá)式用來(lái)表達(dá)，>= 'a' 和 <= 'z' 兩個(gè)條件必須都滿足。如果要寫分開(kāi)，就必須寫成 c is >= 'a' && c is <= 'z'。
2、析取模式
析取模式用 or 拼接。
注意，or 拼接了前面 >= 'a' and <= 'z' 和后面 >= 'A' and <= 'Z' 兩個(gè)模式。or 表示兩個(gè)模式有一個(gè)模式能夠匹配成功就可以。
這里我們介紹了一種新的語(yǔ)法：C# 允許模式匹配的內(nèi)部使用小括號(hào)，來(lái)斷開(kāi)和分隔一個(gè)模式。and 和 or 的模式名稱不變，但這個(gè)小括號(hào)套起來(lái)的模式，C# 稱之為括號(hào)模式。
3、取反模式
取反模式用 not。
最常見(jiàn)的就是這里。我們?nèi)绻袛鄬?duì)象是不是不為 null，那么我們最常用的就是寫成 is not null。is null 屬于前面的常量模式，判斷對(duì)象是不是 null。它和 == 運(yùn)算符的區(qū)別是，== 運(yùn)算符可重載，重載會(huì)影響 == 的判斷和使用邏輯；而 is 是永遠(yuǎn)不變的判斷模式。
4、混用三種模式
當(dāng)然，你也可以混用到 and 和 or 關(guān)鍵字拼接起來(lái)的模式里。
ch
not
這 4 行內(nèi)容可以幫助你理解和拼接模式的具體內(nèi)容。
5、三種模式的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性
稍微注意一下。合取式 and 和數(shù)學(xué)上是一樣的，比 or 更優(yōu)先推理，因此無(wú)需對(duì) and 和 or 模式一起的復(fù)雜模式匹配添加括號(hào)：
比如這樣，(>= 'a' and <= 'z') 和 (>= 'A' and <= 'Z') 的小括號(hào)可以不要。
取反式的話，因?yàn)樗缓鸵粋€(gè)模式結(jié)合使用，不像是 and 和 or 需要兩個(gè)模式結(jié)合，因此 not 的優(yōu)先級(jí)比 and 和 not 都要高。所以，上面的例子里，這個(gè)寫法你應(yīng)該是知道哪些地方省略了小括號(hào)。
6、對(duì)括號(hào)模式和對(duì)位模式下小括號(hào)的辨識(shí)
不知道你注意到了沒(méi)有。由于我們這里介紹了三種邏輯模式的類型，因此我們也不得不會(huì)產(chǎn)生和使用一種新的模式來(lái)自定義模式的結(jié)合?？墒牵±ㄌ?hào)在模式匹配里本身就有別的用途：它表示一個(gè)對(duì)位模式。
那么，如果我們出現(xiàn)了像是使用對(duì)位模式的語(yǔ)法，但它又可以被當(dāng)成帶括號(hào)的模式的話，這不就出現(xiàn)二義性了嗎？
假設(shè)我們這里的 val 是一個(gè)對(duì)象。這里的模式 (3) 到底是什么呢？是括號(hào)模式里套了常量模式嗎？還是說(shuō)，它是一個(gè)一元組解構(gòu)之后的對(duì)位模式呢？這我們無(wú)法確定，尤其是這個(gè) val 剛好可以解構(gòu)成這個(gè)樣子的時(shí)候。
所以，考慮到語(yǔ)法的嚴(yán)謹(jǐn)性和兼容性，小括號(hào)一直以來(lái)都是被視為“冗余后可去掉”的存在，因此，(3) 模式會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)括號(hào)模式。而此時(shí)的 (3) 是一個(gè)很普通的常量模式，因此編譯器會(huì)提示你可以直接去掉這個(gè)小括號(hào)。
不信你可以打開(kāi) Visual Studio 試一試。如果你在寫一個(gè)對(duì)位模式匹配的時(shí)候，如果你寫了一段代碼：
當(dāng)此時(shí)光標(biāo)在 case () 的 ( 和 ) 之間時(shí)，你肯定會(huì)往里面輸入模式：先判斷對(duì)象 a，然后逗號(hào)，然后判斷對(duì)象 b?？墒牵阕屑?xì)看看，如果你在輸入任何一個(gè)字符的時(shí)候，Intellisense 實(shí)際上并不是在給你提供 a 對(duì)象的屬性成員讓你對(duì)位匹配，而是比如 a: 啊、b: 啊之類的玩意兒。這是因?yàn)?，編譯器認(rèn)為你這里的小括號(hào)是括號(hào)模式，因此括號(hào)可以不要。于是，它視為你正在對(duì) (a, b) 這個(gè)元組類型 ValueTuple<T1, T2> 在做模式匹配。因此，它會(huì)提示給你看的是 a 字段和 b 字段（這兩個(gè)字段就是 ValueTuple<,> 類型下自帶的 Item1 屬性和 Item2 屬性在編譯期間的臨時(shí)引用名稱。所以，Intellisense 給出的比如 a: 的玩意兒，實(shí)際上是讓你填充進(jìn)去 a: 的字段名，用于屬性模式等模式的判斷。
這就解釋了前文“解構(gòu)模式”里的一節(jié)內(nèi)容：解構(gòu)和對(duì)位模式不要求判斷元素?cái)?shù)量至少兩個(gè)，以及單元素的解構(gòu)模式要手動(dòng)消除二義性，這兩點(diǎn)的真實(shí)原因。
7、字面量在 and 模式下的類型可調(diào)整性
之所以放在這里說(shuō)，是因?yàn)樽置媪渴强梢赃M(jìn)行類型匹配的，這也就是前文提到的常量模式。不過(guò)，字面量有時(shí)候表現(xiàn)得并不一定非得是字面量本身的數(shù)據(jù)類型。
舉個(gè)例子，1 是 int 類型的字面量，但我們可以使用 and 連接常量模式和類型模式，使得這個(gè) 1 的類型發(fā)生變化：
請(qǐng)注意這里的 uint and 1 模式。uint 是表示類型必須是 uint 類型，而 1 卻又是 int 類型的字面量，這不會(huì)沖突嗎？答案是并不會(huì)，字面量在模式匹配里會(huì)按照 and 里聯(lián)立給出的類型進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換。如果能夠轉(zhuǎn)換過(guò)去，那么就是允許的。
舉個(gè)例子，o is decimal and 1 和 o is decimal and 1M 是一個(gè)意思，這個(gè)字面量 1 可以寫成 1M 但也可以直接寫成 1，因?yàn)樽置媪繒?huì)按照類型匹配的關(guān)系自動(dòng)轉(zhuǎn)換其表達(dá)的類型。不過(guò)，這僅限于上下文可以暗示類型的情況。如果前面用的是 or 的話，就不行了。
8、is not var 組合模式到底是否為永假式？
所謂的永真和永假式，就是說(shuō)這個(gè)式子的判斷結(jié)果永遠(yuǎn)都是 true 或 false。比如 if (true) 條件我們直接寫的是 true 字面量，這就是一種典型的永真式；當(dāng)然你不嫌復(fù)雜也可以寫 if (!false && true || false || true) 這種超級(jí)復(fù)雜的寫法。
那么，expr is var variable 的話，假設(shè) expr 是一個(gè)表達(dá)式的話，那么它是否是永真式呢？
這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得好。expr is var variable 的模式匹配規(guī)則允許我們將表達(dá)式的結(jié)果在內(nèi)聯(lián)為布爾運(yùn)算邏輯的其中當(dāng)成一個(gè)永真的表達(dá)式在使用，目的是為了合并多個(gè)布爾表達(dá)式，使之直接稱為一個(gè)表達(dá)式還能跑起來(lái)，這樣就可以不用使用一大堆的 if 判斷語(yǔ)句來(lái)影響可讀性和代碼量了。
不過(guò)，is var 真的是永真的嗎？如果是的話，那么 is not var 不就是永假式么？永假的邏輯在 if 里還不如就寫成 if (false) 么？那這種東西還有何意義呢？
實(shí)際上，并非如此。is var 也不一定隨時(shí)都永真。考慮一種情況：解構(gòu)模式。解構(gòu)模式需要我們按照一定的情況對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行解構(gòu)。它需要對(duì)象有一個(gè)解構(gòu)函數(shù)，或者是包含一個(gè)可訪問(wèn)到的擴(kuò)展解構(gòu)函數(shù)。
考慮一種情況，假設(shè)這個(gè)對(duì)象是引用類型呢？那么解構(gòu)會(huì)隨時(shí)都成功嗎？不見(jiàn)得，對(duì)吧，因?yàn)樗约嚎赡苁?null。因此，在引用類型使用該模式組合的時(shí)候是有別的含義的，比如：
對(duì)于這種情況下，nullableExpression 在判斷的意思就是，如果它不可解構(gòu)為后面的三個(gè)變量的時(shí)候，則退出方法。在這個(gè)時(shí)候，“不可解構(gòu)”就對(duì)應(yīng)了它為 null 的時(shí)候。
不過(guò)，對(duì)于純定義變量的 is var 的話，它肯定是直接賦值過(guò)去的，它根本不判空。因此，is not var 不可用于這種情況：因?yàn)樗兰?，?dǎo)致的情況就是無(wú)法完成匹配，因此 var 后面的變量你寫啥都沒(méi)有用：反正也不會(huì)成功賦值過(guò)去。因此后續(xù)的變量自然就不可能用得上它，因此編譯器也不允許你這么寫代碼。
9、聲明和 var 模式不能寫進(jìn) or 模式的兩側(cè)
這里就需要稍微提及一下注意事項(xiàng)了。實(shí)際上，雖然模式匹配很好用，但有些時(shí)候我們難免會(huì)因?yàn)橐恍┧季S不嚴(yán)謹(jǐn)導(dǎo)致錯(cuò)誤使用——本來(lái)我們覺(jué)得可以用，但實(shí)際上編譯器不認(rèn)為你這么寫是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，于是不允許你這么用。你還納悶，為什么呢。
舉個(gè)例子。倘若我們要定義一個(gè)變量，并且判斷數(shù)值是否不為 0，那么我們可以這么做：
我們學(xué)了模式匹配后，就可以簡(jiǎn)化一下：
于是，我們使用 var val and not 0 來(lái)判斷了數(shù)值結(jié)果。這是合理的。
但是，我們總有時(shí)候，會(huì)因?yàn)榇a的書寫邏輯冗長(zhǎng)而不得不使用過(guò)濾思想：倒裝判斷邏輯，減少縮進(jìn)，將所有的不滿足條件的情況直接給 return 或 continue 提前退出，這樣可以減少縮進(jìn)。于是，我們就需要對(duì)上述表達(dá)式進(jìn)行取反：
按照基本的取反規(guī)則，and 要轉(zhuǎn)為 or，not 會(huì)變?yōu)?not not，也就是雙重否定，即可以直接去掉；反之沒(méi)有 not 的地方補(bǔ)一個(gè) not 即可：
似乎可以這么寫。但是，這樣的轉(zhuǎn)換真的合理嗎？實(shí)際上是否定的。我們來(lái)詳細(xì)說(shuō)明一下，為什么 not var val or 0 是不正確的模式判斷。
首先，not var val 模式指的是對(duì) var 模式取反。var 模式唯一可以取反的情況只有元組判斷的情況。如果一個(gè)引用類型用于解構(gòu)，那么此時(shí)的 var 會(huì)優(yōu)先判斷一次 null，畢竟對(duì)象不為 null 才可以進(jìn)行對(duì)象解構(gòu)。因此，這是唯一一種可以用 not var 的情況。但是，很顯然這里的 is not var val 并非解構(gòu)，它的 val 是一個(gè)臨時(shí)變量，因此，not var val or 0 這個(gè)模式就永遠(yuǎn)不可能成立：因?yàn)?var val 是必然成立的賦值過(guò)程。
其次，就算我們退一萬(wàn)步講，not var val 我們暫且不考慮賦值成功與否，or 代表的是兩者至少有一個(gè)成立就可以。那么，如果我們假設(shè) or 右側(cè)的常量模式 0 成立的話，那么左邊的 not var val 可能就不一定成立了。注意，這里我們要說(shuō)“不一定成立”，是因?yàn)槲覀兺肆艘蝗f(wàn)步在說(shuō)明這個(gè)道理，這里是一個(gè)假設(shè)說(shuō)明。那么，一旦這樣的 var 模式不成立，我們就無(wú)法讓編譯器斷定，這個(gè) val 是否能在代碼后面繼續(xù)使用了。那么這里的 val 的聲明就無(wú)法確?？捎眯?。且不說(shuō)編譯器無(wú)法確定，就是你，在寫代碼的時(shí)候也不能確保能安全使用該變量。因此，對(duì)于聲明模式和 var 模式下，這兩種模式由于都會(huì)產(chǎn)生新的臨時(shí)變量，因此為確保編譯器可以正確知道變量的使用范圍，我們不能將這兩種模式放在 or 的兩側(cè)的其中一邊。
那么，上面的代碼也不是沒(méi)有辦法去做。你只需要將原始的模式加上小括號(hào)，然后在小括號(hào)左邊加 not 表示對(duì)整個(gè)模式取反即可。
這就可以了。這樣編譯器就知道，你在匹配 var val and not 0 模式。當(dāng)不滿足的時(shí)候，if 條件成立，直接 return；反之，var val and not 0 模式成立，于是 val 變量可以安全正確使用。
當(dāng)然，這里需要你打上小括號(hào)。因?yàn)?not 優(yōu)先級(jí)最前，它是單模式的運(yùn)算，不打括號(hào)會(huì)被視為 not var val 和 not 0 兩個(gè)模式的 and 連接，導(dǎo)致錯(cuò)誤：not var val 是不可能成立的。
10、純棄元不可單獨(dú)使用
前文簡(jiǎn)要介紹過(guò)棄元模式的用法和范疇，不過(guò)棄元模式是可以直接運(yùn)用到邏輯模式里的：
var _ 或者別的什么模式，就可以直接使用純棄元 _
