C# 中的 switch 语句详解与示例
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C# 中的 switch 语句是一种控制结构，它允许基于变量的值执行不同的代码块。当需要比较一个变量与多个常量值，并根据结果执行不同的操作时，通常会使用 switch 语句。
一、基本语法
switch (expression) // 表达式
{
case value1: // 比较值1
// 当表达式的值等于value1时执行的代码块
break; // 结束switch语句块。如果没有break，程序将继续执行下一个case
case value2: // 比较值2
// 当表达式的值等于value2时执行的代码块
break;
case value3: // 比较值3
// 当表达式的值等于value3时执行的代码块
break;
default: // 可选，默认情况，当没有任何一个case匹配时执行
// 当表达式的值不等于任何case值时执行的代码块
break;
}
二、示例
1. 基本示例（int 类型）
// 当参数 inputValue 设置为 2 时
public void UseOfSingleWithIntTypeSwitchCase(int inputValue)
{
switch (inputValue) // 判断 inputValue 的值
{
case 1: // 如果 inputValue 等于 1
Console.WriteLine("Input Value is 1"); // 输出 "Input Value is 1"
break; // 结束 switch 语句
case 2: // 如果 inputValue 等于 2
Console.WriteLine("Input Value is 2"); // 输出 "Input Value is 2"
break;
case 3: // 如果 inputValue 等于 3
Console.WriteLine("Input Value is 3"); // 输出 "Input Value is 3"
break;
default: // 如果 inputValue 不等于以上任何一个值
Console.WriteLine("Input Value is something else"); // 输出 "Input Value is something else"
break;
}
}
输出将是 "Input Value is 2"。
2. 字符串示例
// 当参数 inputValue 设置为 "green" 时
public void UseOfSingleWithStringTypeSwitchCase(string inputColorValue)
{
switch (inputColorValue) // 判断 inputColorValue 的值
{
case "red": // 如果 inputColorValue 等于 "red"
Console.WriteLine("The color is red"); // 输出 "The color is red"
break;
case "blue": // 如果 inputColorValue 等于 "blue"
Console.WriteLine("The color is blue"); // 输出 "The color is blue"
break;
case "green": // 如果 inputColorValue 等于 "green"
Console.WriteLine("The color is green"); // 输出 "The color is green"
break;
default: // 如果 inputColorValue 不等于以上任何一个值
Console.WriteLine("Unknown color"); // 输出 "Unknown color"
break;
}
}
输出将是 "The color is green"。
3. 多个 Case 在同一块（穿透行为）
// 当参数 inputValue 设置为 'C' 时
public void UseOfMultipleSwitchCase(char inputValue)
{
switch (inputValue) // 判断 inputValue 的值
{
case 'A': // 如果 inputValue 等于 'A'
case 'B': // 或者 inputValue 等于 'B'
case 'C': // 或者 inputValue 等于 'C'
Console.WriteLine("You passed!"); // 输出 "You passed!"
break;
case 'D': // 如果 inputValue 等于 'D'
case 'F': // 或者 inputValue 等于 'F'
Console.WriteLine("You failed."); // 输出 "You failed."
break;
default: // 如果 inputValue 不等于以上任何一个值
Console.WriteLine("Invalid grade"); // 输出 "Invalid grade"
break;
}
}
输出将是 "You passed!"。
4. 带 when 子句的 switch（C# 7.0+）
// 当参数 inputValue 设置为 5 时
public void UseOfSingleWithWhenClauseSwitchCase(int inputValue)
{
switch (inputValue) // 判断 inputValue 的值
{
case int n when (n >= 1 && n <= 10): // 如果 inputValue 在 1 和 10 之间
Console.WriteLine("inputValue is between 1 and 10"); // 输出 "inputValue is between 1 and 10"
break;
case int n when (n > 10): // 如果 inputValue 大于 10
Console.WriteLine("inputValue is greater than 10"); // 输出 "inputValue is greater than 10"
break;
default: // 如果 inputValue 不满足以上条件
Console.WriteLine("inputValue is less than 1"); // 输出 "inputValue is less than 1"
break;
}
}
输出将是 "inputValue is between 1 and 10"。
5. switch 表达式（C# 8.0+）
// 当参数 inputValue 设置为 4 时
public void UseOfSwitchExpressionCase(int inputValue)
{
string result = inputValue switch // 判断 inputValue 的值
{
1 => "inputValue is one", // 如果 inputValue 等于 1
2 => "inputValue is two", // 如果 inputValue 等于 2
3 => "inputValue is three", // 如果 inputValue 等于 3
_ => "inputValue is something else" // 如果 inputValue 不等于以上任何一个值
};
Console.WriteLine(result); // 输出 result 的值
}
输出将是 "inputValue is something else"。
6. 枚举与 switch 结合使用
// 当参数 inputValue 设置为 Operation.Add 时
public enum Operation // 定义枚举类型 Operation
{
Add, // 加法
Subtract, // 减法
Multiply, // 乘法
Divide // 除法
}
public void UseOfEnumBasedSwitchCase(int num1, int num2, Operation op)
{
switch (op) // 判断 op 的值
{
case Operation.Add: // 如果 op 等于 Operation.Add
Console.WriteLine($"Output Result is: {num1 + num2}"); // 输出两数相加的结果
break;
case Operation.Subtract: // 如果 op 等于 Operation.Subtract
Console.WriteLine($"Output Result is: {num1 - num2}"); // 输出两数相减的结果
break;
case Operation.Multiply: // 如果 op 等于 Operation.Multiply
Console.WriteLine($"Output Result is: {num1 * num2}"); // 输出两数相乘的结果
break;
case Operation.Divide: // 如果 op 等于 Operation.Divide
if (num2 != 0) // 检查除数是否为零
{
Console.WriteLine($"Output Result is: {num1 / num2}"); // 输出两数相除的结果
}
else
{
Console.WriteLine("Cannot divide by zero"); // 输出 "Cannot divide by zero"
}
break;
default: // 如果 op 不等于以上任何一个值
Console.WriteLine("Invalid operation"); // 输出 "Invalid operation"
break;
}
}
输出将是 "Output Result is: 7"。
7. 带元组模式的 switch（C# 7.0 及以后版本）
// 当参数 firstName 为 "Sanjay" 且 lastName 为 "Kumar" 时
public static void UseOfSwithCaseWithTuple(string firstName, string lastName)
{
(string firstName, string lastName) personDetail = (firstName, lastName); // 创建元组
switch (personDetail) // 判断 personDetail 的值
{
case ("Sanjay", "Kumar"): // 如果 firstName 为 "Sanjay" 且 lastName 为 "Kumar"
MessageBox.Show($"Hello, {firstName} {lastName}"); // 显示消息框
break;
case ("Sanjay", _): // 如果 firstName 为 "Sanjay" 且 lastName 为任意值
MessageBox.Show($"Hello, {firstName}"); // 显示消息框
break;
default: // 如果 personDetail 不等于以上任何一个值
MessageBox.Show("Hello, Unknown!"); // 显示消息框
break;
}
}
输出将是 "Hello, Sanjay Kumar"。
三、关键要素
-
Break 语句：缺少 break 语句会导致控制流继续执行下一个 case 块。除非故意为之，否则应当始终包含 break。 -
Default 情况：当没有指定的 case 与表达式匹配时作为后备方案。虽然它是可选的，但建议包含它以增强可靠性。 -
Pattern Matching 与 when 子句：允许在 case 标签中嵌入复杂的条件。 -
Switch 表达式：引入了一种更简洁和功能性的方式来管理多个条件，适用于 C# 8.0 及以后的版本。
四、推荐做法
-
当评估多个离散值时，使用 switch 语句。 -
除非有意为之，否则避免不必要的穿透行为。 -
利用 when 子句中的模式匹配来处理更复杂的情况。