模式匹配如何增強 C# 可區分聯合中的類型安全？

C# 中的可區分聯合：強制類型安全

提供的程式碼片段展示了在C# 中建立可區分聯合的嘗試，類似於C 中的聯合概念。雖然這種方法提供了某種類型安全性，但它的 Is() 中缺乏編譯器強制的類型檢查和 As() 函數。

類型安全的增強

為了解決此問題，改進的解決方案採用了更嚴格的類型安全聯合結構。此聯合利用C# 的模式比對機制，在資料型別使用不正確時引發編譯錯誤：

public abstract class Union3<A, B, C>
{
    public abstract T Match<T>(Func<A, T> f, Func<B, T> g, Func<C, T> h);
    private Union3() { }
}

public sealed class Case1<A, B, C> : Union3<A, B, C>
{
    public readonly A Item;
    public Case1(A item) : base() { this.Item = item; }
    public override T Match<T>(Func<A, T> f, Func<B, T> g, Func<C, T> h)
    {
        return f(Item);
    }
}

public sealed class Case2<A, B, C> : Union3<A, B, C>
{
    public readonly B Item;
    public Case2(B item) : base() { this.Item = item; }
    public override T Match<T>(Func<A, T> f, Func<B, T> g, Func<C, T> h)
    {
        return g(Item);
    }
}

public sealed class Case3<A, B, C> : Union3<A, B, C>
{
    public readonly C Item;
    public Case3(C item) : base() { this.Item = item; }
    public override T Match<T>(Func<A, T> f, Func<B, T> g, Func<C, T> h)
    {
        return h(Item);
    }
}

用法

使用此增強型聯合，透過模式匹配強制執行類型安全。例如，嘗試在以下程式碼中使用錯誤的資料類型將導致編譯錯誤：

public void DoSomething()
{
    if (ValueA.Match(a => true, b => false, c => false))
    {
        var s = ValueA.Match(a => a.ToString(), b => null, c => null);
        // Safely use string type 's'
    }
}

透過使用模式匹配實現可區分聯合，我們實現了更高程度的類型安全性並消除了潛在的運行時與不正確的資料類型處理相關的錯誤。

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