switch 进阶

基础章节里，switch 只是拿一个值和几个固定值比。但这只是冰山一角。Swift 的 case 后面能写“模式”，范围、组合值甚至临时变量都能成为匹配条件。这一章把这几个高级玩法讲透，它们是 Swift 模式匹配体系的精华。

1-1 区间匹配

case 后面不仅能写单个值，还能写一个区间。这在“按数值范围分类”时极好用，比如把任意数字翻译成自然语言的数量词。

let approximateCount = 62
let countedThings = "土星的光环"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
    naturalCount = "没有"
case 1..<5:
    naturalCount = "几个"
case 5..<12:
    naturalCount = "若干个"
case 12..<100:
    naturalCount = "几十个"
case 100..<1000:
    naturalCount = "几百个"
default:
    naturalCount = "很多"
}
print("\(countedThings)有\(naturalCount)。")

62 落在 12..<100 这个半开区间里，于是 naturalCount 被赋值为“几十个”。区间是闭区间 ... 或半开区间 ..<，和你在运算符章节学的完全一致，这里直接用在匹配上，让一个 switch 同时搞定定性和定量判断。

1-2 元组匹配：一次看多个值

元组能打包多个值，switch 也能拿整个元组来匹配。元组里每个位置可以单独设条件，还能用下划线 _ 当通配符，表示“这个位置不管是啥都行”。

let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
    print("\(somePoint) 在原点")
case (_, 0):
    print("\(somePoint) 在 x 轴上")
case (0, _):
    print("\(somePoint) 在 y 轴上")
case (-2...2, -2...2):
    print("\(somePoint) 在方框内")
default:
    print("\(somePoint) 在方框外")
}

(1, 1) 会被 case (-2...2, -2...2) 接住，因为它落在以原点为中心、边长 4 的方框里。注意下划线 _ 代表“任意值”，所以 (_, 0) 表示“y 为 0、x 随便”。

Swift 允许多个 case 在理论上都能匹配同一个值，这时谁写在前面就先用谁。(0, 0) 其实同时满足 (_, 0)、(0, _) 和自身，但因为它排第一，所以优先命中 case (0, 0)。这点和 if 链一样：把最具体的放前面，避免被宽泛模式抢走。

1-3 值绑定：把匹配到的值取出来用

匹配的同时，你常常想把值“抓”出来在分支里用。这叫值绑定（value binding）。在 case 里用 let 或 var 给某个位置起个临时名字，匹配成功后这个名字就指向对应的值。

let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):
    print("在 x 轴上，x 值为 \(x)")
case (0, let y):
    print("在 y 轴上，y 值为 \(y)")
case let (x, y):
    print("在别处，位置 (\(x), \(y))")
}

(2, 0) 命中 case (let x, 0)：y 固定为 0，x 是 2，于是 x 被绑定为 2 并在分支里打印。最后一个 case let (x, y) 用两个通配绑定接住所有剩余情况，因此这里连 default 都不需要——它已经穷尽了。

1-4 where 子句：给匹配加额外门槛

case 还能跟一个 where 子句，在基本模式匹配的基础上再加一道条件。只有模式匹配成功且 where 后的条件为 true，这个分支才真正命中。

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("(\(x), \(y)) 在直线 x == y 上")
case let (x, y) where x == -y:
    print("(\(x), \(y)) 在直线 x == -y 上")
case let (x, y):
    print("(\(x), \(y)) 就是个普通点")
}

(1, -1) 满足 x == -y，所以命中第二个分支。where 让你能在“形状对得上”之后再做精细筛选，比如判断点落在哪条对角线上。它把“结构匹配”和“数值判断”组合在一行里，非常紧凑。

1-5 复合 case 也能带值绑定

复合 case（用逗号分隔多个模式）如果包含值绑定，有个硬性要求：每个模式的绑定集合和类型必须一致。这样无论命中哪一个子模式，分支里的临时变量都一定有值、且类型相同。

let stillAnotherPoint = (9, 0)
switch stillAnotherPoint {
case (let distance, 0), (0, let distance):
    print("在坐标轴上，距离原点 \(distance)")
default:
    print("不在坐标轴上")
}

两个模式都把一个位置绑定到 distance，且都是 Int。所以分支体里可以放心使用 distance，不用管具体命中的是哪一个子模式。如果类型对不上，编译器会拒绝，因为它无法保证 distance 在所有路径下都有值。

1-6 顺带提一句：if case 和 for case

模式匹配不只活在 switch 里。if 也能用 case 当条件，专门做模式匹配而不是布尔判断：

let point = (12, 100)
if case (let x, 100) = point {
    print("在 y=100 这条线上，x 为 \(x)")
}

循环里也有 for case，只遍历集合里“匹配某个模式”的元素。这些是模式匹配的延伸，理解本章的 case 写法后，它们一通百通。

1-7 从“命令式判断”到“声明式匹配”

用过一堆 if-else 的人，刚接触模式匹配会有点不习惯。命令式写法是你亲自写“先判断这个、再判断那个”的步骤；声明式匹配是你直接把“我想要什么样的数据”写进 case，让编译器去比对。后者更短、更不容易漏、读起来也更像在描述数据本身。

比如判别一个点的位置时，与其写 if x==0 && y==0 ... else if x==0 ...，不如用一个 switch 把几种几何情况并排摆出来。当模式变复杂，声明式写法的优势会指数级放大。

1-8 一个综合例子

把元组、值绑定和 where 合在一起，能写出很紧凑又有表达力的判断：

let point = (x: 0, y: 5)
switch point {
case (0, 0):
    print("原点")
case (let x, 0):
    print("在 x 轴上，x=\(x)")
case (0, let y):
    print("在 y 轴上，y=\(y)")
case let (x, y) where x == y:
    print("在对角线 x==y 上")
case let (x, y):
    print("普通点 (\(x), \(y))")
}

这个例子把“位置 + 几何关系”全装进一个 switch。注意匹配顺序：更具体的写在前面，通配的 case let (x, y) 兜底。写多了你会形成一种直觉——先列特殊，后写一般。

把区间、元组、值绑定、where 组合起来，switch 就成了 Swift 里最强大的匹配工具之一。面对复杂的数据判别，先想想能不能用一个 switch 表达清楚，往往比一堆 if 更优雅。

1-9 表达式形式还是语句形式

回顾基础章节提过，switch 既有“语句形式”也有“表达式形式”。简单说：如果你只是想“执行某些动作”，用语句形式 switch x { case ...: 做事 }；如果你是想“算出一个值”，用表达式形式 let result = switch x { case ...: 值 } 更紧凑。两者匹配规则完全一样，区别只在结果怎么用。

一个实用判断：当每个分支都在给同一个变量赋不同的值时，表达式形式往往更干净，因为它把“赋值”这件事从每个分支里抽了出来，只写一次。反之，如果各分支做的事情五花八门（打印、修改多个变量、调用不同函数），语句形式读起来反而更自然。

再送你一个实用提醒：模式匹配里“哪个 case 写在前面”会直接影响结果，所以永远把更具体、更特殊的模式放在前面，把通配兜底（如 case let (x, y)）放在最后。养成这个习惯，你的 switch 既不会漏，也不会被宽泛模式偷走本该命中的分支。多写几个例子，手感很快就来了。