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c# 使用模式匹配以及 is 和 as 運算符安全地進行強制轉(zhuǎn)換

更新時間：2020年10月13日 10:37:03 作者：olprod

這篇文章主要介紹了c# 使用模式匹配以及 is 和 as 運算符安全地進行強制轉(zhuǎn)換，幫助大家更好的理解和使用c#，感興趣的朋友可以了解下

由于是多態(tài)對象，基類類型的變量可以保存派生類型。要訪問派生類型的實例成員，必須將值強制轉(zhuǎn)換回派生類型。但是，強制轉(zhuǎn)換會引發(fā) InvalidCastException 風險。 C# 提供模式匹配語句，該語句只有在成功時才會有條件地執(zhí)行強制轉(zhuǎn)換。 C# 還提供 is 和 as 運算符來測試值是否屬于特定類型。

下面的示例演示如何使用模式匹配 is 語句：

class Animal
{
  public void Eat() { Console.WriteLine("Eating."); }
  public override string ToString()
  {
    return "I am an animal.";
  }
}
class Mammal : Animal { }
class Giraffe : Mammal { }

class SuperNova { }

class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    var g = new Giraffe();
    var a = new Animal();
    FeedMammals(g);
    FeedMammals(a);
    // Output:
    // Eating.
    // Animal is not a Mammal

    SuperNova sn = new SuperNova();
    TestForMammals(g);
    TestForMammals(sn);
    // Output:
    // I am an animal.
    // SuperNova is not a Mammal
  }

  static void FeedMammals(Animal a)
  {
    if (a is Mammal m)
    {
      m.Eat();
    }
    else
    {
      // variable 'm' is not in scope here, and can't be used.
      Console.WriteLine($"{a.GetType().Name} is not a Mammal");
    }
  }

  static void TestForMammals(object o)
  {
    // You also can use the as operator and test for null
    // before referencing the variable.
    var m = o as Mammal;
    if (m != null)
    {
      Console.WriteLine(m.ToString());
    }
    else
    {
      Console.WriteLine($"{o.GetType().Name} is not a Mammal");
    }
  }
}

前面的示例演示了模式匹配語法的一些功能。 if (a is Mammal m) 語句將測試與初始化賦值相結(jié)合。只有在測試成功時才會進行賦值。變量 m 僅在已賦值的嵌入式 if 語句的范圍內(nèi)。以后無法在同一方法中訪問 m。前面的示例還演示了如何使用 as 運算符將對象轉(zhuǎn)換為指定類型。
也可以使用同一語法來測試可為 null 的值類型是否具有值，如以下示例所示：

class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    int i = 5;
    PatternMatchingNullable(i);

    int? j = null;
    PatternMatchingNullable(j);

    double d = 9.78654;
    PatternMatchingNullable(d);

    PatternMatchingSwitch(i);
    PatternMatchingSwitch(j);
    PatternMatchingSwitch(d);
  }

  static void PatternMatchingNullable(System.ValueType val)
  {
    if (val is int j) // Nullable types are not allowed in patterns
    {
      Console.WriteLine(j);
    }
    else if (val is null) // If val is a nullable type with no value, this expression is true
    {
      Console.WriteLine("val is a nullable type with the null value");
    }
    else
    {
      Console.WriteLine("Could not convert " + val.ToString());
    }
  }

  static void PatternMatchingSwitch(System.ValueType val)
  {
    switch (val)
    {
      case int number:
        Console.WriteLine(number);
        break;
      case long number:
        Console.WriteLine(number);
        break;
      case decimal number:
        Console.WriteLine(number);
        break;
      case float number:
        Console.WriteLine(number);
        break;
      case double number:
        Console.WriteLine(number);
        break;
      case null:
        Console.WriteLine("val is a nullable type with the null value");
        break;
      default:
        Console.WriteLine("Could not convert " + val.ToString());
        break;
    }
  }
}

前面的示例演示了模式匹配用于轉(zhuǎn)換的其他功能。可以通過專門檢查 null 值來測試 NULL 模式的變量。當變量的運行時值為 null 時，用于檢查類型的 is 語句始終返回 false。模式匹配 is 語句不允許可以為 null 值的類型，如 int? 或 Nullable<int>，但你可以測試任何其他值類型。上述示例中的 is 模式不局限于可為空的值類型。也可以使用這些模式測試引用類型的變量具有值還是為 null。
前面的示例還演示如何在變量為其他類型的 switch 語句中使用類型模式。
如果需要測試變量是否為給定類型，但不將其分配給新變量，則可以對引用類型和可以為 null 的值類型使用 is 和 as 運算符。以下代碼演示如何在引入模式匹配以測試變量是否為給定類型前，使用 C# 語言中的 is 和 as 語句：

class Animal
{
  public void Eat() { Console.WriteLine("Eating."); }
  public override string ToString()
  {
    return "I am an animal.";
  }
}
class Mammal : Animal { }
class Giraffe : Mammal { }

class SuperNova { }

class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    // Use the is operator to verify the type.
    // before performing a cast.
    Giraffe g = new Giraffe();
    UseIsOperator(g);

    // Use the as operator and test for null
    // before referencing the variable.
    UseAsOperator(g);

    // Use the as operator to test
    // an incompatible type.
    SuperNova sn = new SuperNova();
    UseAsOperator(sn);

    // Use the as operator with a value type.
    // Note the implicit conversion to int? in
    // the method body.
    int i = 5;
    UseAsWithNullable(i);

    double d = 9.78654;
    UseAsWithNullable(d);
  }

  static void UseIsOperator(Animal a)
  {
    if (a is Mammal)
    {
      Mammal m = (Mammal)a;
      m.Eat();
    }
  }

  static void UsePatternMatchingIs(Animal a)
  {
    if (a is Mammal m)
    {
      m.Eat();
    }
  }

  static void UseAsOperator(object o)
  {
    Mammal m = o as Mammal;
    if (m != null)
    {
      Console.WriteLine(m.ToString());
    }
    else
    {
      Console.WriteLine($"{o.GetType().Name} is not a Mammal");
    }
  }

  static void UseAsWithNullable(System.ValueType val)
  {
    int? j = val as int?;
    if (j != null)
    {
      Console.WriteLine(j);
    }
    else
    {
      Console.WriteLine("Could not convert " + val.ToString());
    }
  }
}

正如你所看到的，將此代碼與模式匹配代碼進行比較，模式匹配語法通過在單個語句中結(jié)合測試和賦值來提供更強大的功能。盡量使用模式匹配語法。

以上就是c# 使用模式匹配以及 is 和 as 運算符安全地進行強制轉(zhuǎn)換的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于c# 強制轉(zhuǎn)換的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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