1、語法

為了將集合的元素提取出來判斷，C# 擁有了列表模式。

列表模式是將一個(gè)不知道是不是集合的對(duì)象，用列表的格式列舉出來，對(duì)其中的元素挨個(gè)進(jìn)行判斷的模式。

我們使用一對(duì)大括號(hào)進(jìn)行判斷。使用范圍記號(hào) .. 來表達(dá)“這是一個(gè)范圍”。舉個(gè)例子：[1, .., 3] 表示判斷一個(gè)序列的第一個(gè)元素是不是 1，而最后一個(gè)元素是不是 3。所以，自然這個(gè)寫法就等價(jià)于下面這個(gè)格式了：

它等價(jià)于

這里的 ^1 是 C# 8 里的表達(dá)式，表示倒數(shù)第一個(gè)元素。^n 就是倒數(shù)第 n 個(gè)元素。可以從這個(gè)寫法里看出，.. 是靈活的：它不是固定長度，是隨著整個(gè)模式匹配的序列來確定 .. 的長度的。這么寫是為了簡化代碼的書寫格式。

當(dāng)然，假設(shè)我們判斷倒數(shù)第二個(gè)元素而不是倒數(shù)第一個(gè)的話，那么我們可以嘗試在倒數(shù)第一個(gè)元素的判斷信息上添加棄元記號(hào) _ 來表達(dá)占位：

棄元記號(hào)在這里起到了很重要的作用。一個(gè)棄元記號(hào)占一個(gè)位置，這恰好表達(dá)和判斷了 arr[^2] 的數(shù)據(jù)，而不是 arr[^1]。

2、預(yù)防性長度判斷

和前文一致，要用這個(gè)模式的話，這個(gè)數(shù)據(jù)類型除了擁有 Length 或 Count 屬性外，索引器成員是必不可少的。另外，如果你不寫上范圍記號(hào) .. 的話，就成了判斷恰好這些數(shù)據(jù)了。

這三個(gè)寫法的區(qū)別是，第一個(gè)和第二個(gè)是一樣的判斷：因?yàn)?[1, 2, 4] 按照順序，判斷的都是前三個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)值，因此長度給出后，判斷的自然是前三個(gè)數(shù)據(jù)了，而后續(xù)的數(shù)據(jù)不用管，寫上 .. 和不寫 .. 都是沒有關(guān)系的。但是第三個(gè)則不一樣了。第三個(gè)因?yàn)殚L度模式不存在的關(guān)系，模式匹配的長度模式會(huì)依賴于 [1, 2, 4] 這個(gè)列表模式。這個(gè)模式只給出了三個(gè)元素，因此不寫長度模式的話，編譯器會(huì)認(rèn)為這個(gè)寫法下，長度模式是 { Length: 3 }；相反，如果你加上了 .. 的話，編譯器就不再去確認(rèn)后面的元素信息了。

但是，為了避免拋出異常，C# 會(huì)貼心地做一個(gè)“預(yù)防性判斷”。如果 arr 沒有這么長呢？假設(shè) arr 就倆元素，那么判斷 [1, 2, 4, .. ] 就可能產(chǎn)生一個(gè)異常。因此，C# 會(huì)自動(dòng)生成一條預(yù)判長度語句：arr.Length >= 3。

因此，如下四種寫法的等價(jià)格式是這樣的：

“默認(rèn)生成預(yù)防性長度判斷”這一點(diǎn)比較隱晦，因此你一定要記住。

3、注意使用條件

在列表模式里，我們約定數(shù)據(jù)類型必須包含索引器和 Count 或 Length 屬性才可以使用列表模式，下面有兩個(gè)最容易忽略也會(huì)被當(dāng)成可以用列表模式，實(shí)際上不然的數(shù)據(jù)類型。

1. Dictionary<TKey, TValue> 類型；

2. ICollection<T> 類型。

首先，字典數(shù)據(jù)類型的索引器并不是 int 數(shù)據(jù)類型，而是 TKey 這個(gè)泛型數(shù)據(jù)類型的。由于 C# 對(duì)列表模式的語法設(shè)計(jì)規(guī)則，所以字典無法表達(dá)出合適的寫法，所以字典類型不支持列表模式；同時(shí)，ICollection<T> 類型也不支持。原因可能讓人大跌眼鏡：這個(gè)接口壓根就沒有索引器的成員?？赡苓@一點(diǎn)非常容易忽略掉，但是也很好想到為什么：實(shí)現(xiàn)了 ICollection<T> 接口的數(shù)據(jù)類型我們都可以叫它們“集合”。但集合只表示和表達(dá)一種合適的存儲(chǔ)序列。但序列不一定是連續(xù)的，也就是說，你不一定可以使用這個(gè)集合類型從前一個(gè)元素來找后一個(gè)元素。最常見的情況就是“不重復(fù)集合”。如果你寫了一個(gè)不重復(fù)集合的話，它可能會(huì)使用哈希碼來建立列表。那么元素之間就不一定是連續(xù)的了，因此你無法定義一種良好的索引機(jī)制獲取每一個(gè)元素。這樣的數(shù)據(jù)類型就不存在索引器一說。正是因?yàn)榇嬖谶@樣的集合數(shù)據(jù)類型不含有索引器，因此你無法對(duì)一個(gè)這樣的數(shù)據(jù)類型使用列表模式，因?yàn)榱斜砟Ｊ揭蕾囁饕鳈C(jī)制。

4、無條件成立的列表模式

當(dāng)然，既然可以允許判斷列表模式，那么自然就有 [..] 這種寫法。這個(gè)寫法的意思是，集合的元素?zé)o條件成立。但是，這個(gè)寫法還不如不寫，對(duì)吧。

5、請(qǐng)一定注意，列表模式不是遞歸模式的一部分

如題，列表模式是一個(gè)單獨(dú)的模式，你必須聲明得和別的模式串聯(lián)起來用 and 或 or 連接，所以如下的語法是錯(cuò)的：

正確的做法是在 int[] 和 [1, _, .., 3] 之間插入一個(gè) and：

這一點(diǎn)一定要記住，因?yàn)樗菍?duì)集合作判斷，但大多數(shù)類型也都不是集合，因此不要想著把它和別的模式放在一起；但是，列表模式允許定義內(nèi)聯(lián)變量。

假設(shè)此時(shí)的 expr 是一個(gè)表達(dá)式，我們可以使用此語法定義表達(dá)結(jié)果，并視 result 為表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果。

還有一個(gè)原因是，假設(shè)我們想要確定是否一個(gè)數(shù)據(jù)類型是 int[] 并且沒有元素的話，它的語法是 is int[] and []。如果我們?nèi)サ?and 使之允許，這個(gè)語法就成了 is int[] []，這會(huì)被編譯器視為 is int[][]，即判斷對(duì)象是不是一個(gè)元素是 int 的鋸齒數(shù)組。因此，不加 and 還真不行。