C# 11 提供了新的功能，允许将模式匹配的功能扩展到 Span<char> 或 ReadOnlySpan<char> 类型的变量，这使得模式匹配可以更方便地用于处理大型文本数据。

模式匹配

在介绍 C# 11 中的新功能之前，我们需要了解一下 C# 中的模式匹配。

模式匹配是一种用于测试对象是否符合特定模式的方法。它是一种强大的语言功能，可以用于执行类型测试、属性测试、值测试等。在 C# 9 中，引入了一种新的语法，称为“Positional patterns”和“Relational patterns”，这些语法可以用于匹配特定模式的对象。

例如，在下面的代码中，我们使用模式匹配语法测试一个字符串是否以“Hello”开头：

string message = "Hello, world!";

if (message is string { Starts with "Hello" })
{
    Console.WriteLine("The message starts with 'Hello'.");
}

在这个例子中，我们使用了 is 操作符和一个模式，string { Starts with "Hello" }，来测试 message 是否以“Hello”开头。如果匹配成功，就会输出消息“The message starts with 'Hello'.”。

使用常量字符串进行模式匹配

在早期版本的 C# 中，我们只能使用常量字符串来进行模式匹配。例如，在下面的代码中，我们使用常量字符串“hello”来测试一个字符串是否与它匹配：

string message = "hello";

if (message is "hello")
{
    Console.WriteLine("The message is 'hello'.");
}

这里我们使用了 is 操作符和常量字符串“hello”来测试 message 是否等于“hello”。如果匹配成功，就会输出消息“The message is 'hello'.”。

使用 Span 或 ReadOnlySpan 进行模式匹配

在 C# 11 中，我们可以使用 Span<char> 或 ReadOnlySpan<char> 类型的变量来进行模式匹配。这使得我们可以更方便地处理大型文本数据，而无需将它们全部加载到内存中。

例如，在下面的代码中，我们使用一个 ReadOnlySpan<char> 类型的变量来测试一个字符串是否以“Hello”开头：

string message = "Hello, world!";
ReadOnlySpan<char> span = message.AsSpan();

if (span.StartsWith("Hello"))
{
    Console.WriteLine("The message starts with 'Hello'.");
}

在这个例子中，我们首先使用 AsSpan 方法将字符串 message 转换为一个 ReadOnlySpan<char> 类型的变量 span。然后，我们使用 StartsWith 方法和一个常量字符串“Hello”来测试 span 是否以“Hello”开头。如果匹配成功，就会输出消息“The message starts with 'Hello'.”。

我们还可以使用 span 变量来测试它是否等于一个常量字符串。例如，在下面的代码中，我们使用一个 ReadOnlySpan<char> 类型的变量来测试一个字符串是否等于“Hello”：

string message = "Hello, world!";
ReadOnlySpan<char> span = message.AsSpan();

if (span is "Hello")
{
    Console.WriteLine("The message is 'Hello'.");
}

在这个例子中，我们使用 is 操作符和一个常量字符串“Hello”来测试 span 是否等于“Hello”。如果匹配成功，就会输出消息“The message is 'Hello'.”。

同样的，我们也可以使用 Span<char> 类型的变量来进行模式匹配。例如，在下面的代码中，我们使用一个 Span<char> 类型的变量来测试一个字符串是否以“Hello”开头：

string message = "Hello, world!";
Span<char> span = message.AsSpan();

if (span.StartsWith("Hello"))
{
    Console.WriteLine("The message starts with 'Hello'.");
}

在这个例子中，我们首先使用 AsSpan 方法将字符串 message 转换为一个 Span<char> 类型的变量 span。然后，我们使用 StartsWith 方法和一个常量字符串“Hello”来测试 span 是否以“Hello”开头。如果匹配成功，就会输出消息“The message starts with 'Hello'.”。

示例

下面是一个完整的示例，演示如何在 C# 11 中使用 Span<char> 或 ReadOnlySpan<char> 进行模式匹配：

using System;

string message = "Hello, world!";
ReadOnlySpan<char> span1 = message.AsSpan();
Span<char> span2 = message.AsSpan();

// Test if the message starts with "Hello".
if (span1.StartsWith("Hello"))
{
    Console.WriteLine("The message starts with 'Hello'.");
}

// Test if the message equals "Hello".
if (span1 is "Hello")
{
    Console.WriteLine("The message is 'Hello'.");
}

// Test if the message starts with "Hello".
if (span2.StartsWith("Hello"))
{
    Console.WriteLine("The message starts with 'Hello'.");
}

在这个示例中，我们首先将字符串 message 转换为 ReadOnlySpan<char> 类型的变量 span1 和 Span<char> 类型的变量 span2。然后，我们使用这些变量来进行模式匹配，测试它们是否以“Hello”开头或者是否等于“Hello”。如果匹配成功，就会输出相应的消息。

结论

C# 11 中新增了一项功能，允许我们使用 Span<char> 或 ReadOnlySpan<char> 类型的变量来进行模式匹配。这使得我们可以更方便地处理大型文本数据，而无需将它们全部加载到内存中。在实际应用中，我们可以利用这个功能来提高程序的性能和效率。