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c# 中模拟一个模式匹配及匹配值抽取
摘一段模式的说明, F#的： msdn是这么描述它的：“模式”是用于转换输入数据的规则。模式将在整个 F# 语言中使用，采用多种方式将数据与一个或多个逻辑结构进行比较、将数据分解为各个构成部分，或从数据中提取信息。
模式匹配自有其定义，同时也有很多种类，这里针对相对复杂的【结构比较】和【数据抽取】进行处理（有时候也叫类型检查与转换）。
直白点说，就是“检查下某个对象，看看是否有我们感兴趣的属性成员，如果有就取出这些成员值供后续使用”。
1、结构比较
考察如下对象
code 01
var o = new { a = 2, b = 3, d = 0, c = new { a1 = 7, b1 = 2, e = new { name = "aaa", Id = 0 } } };
当我们明确知道其具体类型时，可以通过属性访问获取相关值，
code 02
int r1=o.a;int r2=o.c.a1;string r3=o.c.e.name;
但是，当 类型不明确 时，比如：
code 03
method1（object obj）
在method1中，如何快速方便的获取其相关属性值？
首先，我们知道问题的出现是因为“类型不明确”，那么我们要做的第一件是就是还原类型信息；
在还原类型信息之前，首先要把我们想获取的信息描述出来，以 code 02 为例，
1、希望o上有一个名为a的属性，类型int
2、希望o上有一个名为c的属性，同时c上有一个名为a1的属性， 类型int
3、希望o上有一个名为c的属性，同时c上有一个名为e的属性，同时e上有一个名为name的属性 类型string
。。。。。。
不难发现，a、我们要描述的类型信息不必要与原类型一致，仅表示出期望得到的部分即可；
b、要描述的类型信息中能正确表达层级关系
c、要能够描述所有类型的属性成员
d、明确知道期望的类型信息
e、最好使用语言环境中直接提供的技术手段
综合以上，这里使用匿名对象进行类型描述，简单而且能同时满足以上5点。
code 04
var typeinfo = new { a = 3,//default(int) c = new { a1 = 1, e = new { name = default(string) } } };注意：类型描述时属性值没有意义，一般可以用default(type),这里使用值是为了后面比对结果。
有了类型描述后，进行类型检查就变的相对简单了，我们以类型描述信息为基准，逐个检查目标对象上有无对应的成员即可。
直接使用反射就可以了。
code 05
if ( pi.Name==npi.Name&& pi.PropertyType == npi.PropertyType) { return true.Result(new GetValue(o => npi.Getter(o)));//扩展方法等见code 06 }
code 06
public struct Result<T> { public bool OK; public T Value; public Result(bool ok, T resultOrReason) { this.OK = ok; this.Value =http://www.mamicode.com/ resultOrReason; } public static implicit operator Result<T>(bool value) { return new Result<T>(value, default(T)); } public static explicit operator bool(Result<T> value) { return value.OK; } public static bool operator ==(Result<T> a, Result<T> b) { return a.Equals(b); } public static bool operator !=(Result<T> a, Result<T> b) { return !a.Equals(b); } public override bool Equals(object obj) { var r = (Result<T>)obj; return this.OK == r.OK && object.Equals(this.Value, r.Value); } public override int GetHashCode() { return this.OK.GetHashCode() + (this.Value =http://www.mamicode.com/= null ? 0 : this.Value.GetHashCode()); } }
委托：
//返回实例上所有筛选值 public delegate IEnumerable<object> GetAllValues(object instance); //返回实例上某个值 public delegate object GetValue(object instance);
//扩展方法
//bool +结果 public static Result<Value> Result<Value>(this bool state, Value value) { return new Result<Value>(state, value); }//属性取值， 反射 public static object Getter(this PropertyInfo info, object instance) { return info.GetValue(instance); }//新实例，反射 public static object New(this Type t, params object[] args) { return args.IsEmpty() ? Activator.CreateInstance(t) : Activator.CreateInstance(t, args); }
考虑到结构会出现嵌套情况，主要代码下：
code 07
1 public static Result<GetAllValues> MatchType(this Type pattern, Type target) { 2 var pis = pattern.GetProperties(); 3 var tpis = target.GetProperties(); 4 if (pis.Length < tpis.Length) 5 { 6 7 var fac = new List<GetValue>(); 8 for (int i = 0; i < pis.Length; i++) 9 {10 var pi = pis[i];11 var r = pi.MatchProp(tpis);12 if (r.OK)13 {14 fac.Add(r.Value);15 continue;16 }17 return false;29 }30 return true.Result(new GetAllValues(o => fac.Select(c => c(o))));31 }32 return false;33 }34 static Result<GetValue> MatchProp(this PropertyInfo pi, IEnumerable<PropertyInfo> target) {35 36 var npi = target.FirstOrDefault(c => c.Name == pi.Name)??(pi.Name=="_"?target.FirstOrDefault(c=>c.PropertyType==pi.PropertyType):null);37 if (npi != null) {38 if (pi.PropertyType.IsAnonymous() )39 {40 var r = pi.PropertyType.MatchType(npi.PropertyType);41 if (r.OK) {42 return true.Result(new GetValue(o => pi.PropertyType.New(r.Value(npi.Getter(o)).ToArray())));43 }44 }45 else if ( pi.PropertyType == npi.PropertyType)46 {47 return true.Result(new GetValue(o => npi.Getter(o)));48 49 }50 }51 return false;52 53 }
代码说明：
属性使用 名称+属性类型进行检查
如果类型描述中出现 匿名类型 属性（line：38） ，进行层级检查
属性名称为‘_‘ 时忽略属性名，即 匹配第一个类型相等的属性（仅指明一种检查扩展方式： 可以通过属性信息进行特殊处理）
匹配成功后返回 针对目标对象的取值函数
2、目标值抽取
c#中无法方便的动态定义变量，因此，结构检查完成，返回的结果为{true/false,取值函数} （Result<GetAllValues>）。
考虑使用方便，抽取值需要以友好的方式提供给使用者，这里直接创建结构描述类型（匿名类型）的新实例作为返回结果
借助泛型
public static Result<TResult> AsPattern<TPattern, TResult>(this TPattern pattern, object matchobj, Func<TPattern, TResult> then) { var matchType = matchobj.GetType(); var patternType = typeof(TPattern); var matchResult = patternType.MatchType(matchType); if (matchResult.OK) { var patternInstance = patternType.New(matchResult.Value(matchobj).ToArray()); return true.Result(then((TPattern)patternInstance)); } return false; }
调用：
1 var result =typeinfo.AsPattern(o, (c) => c).Value;//result 类型为code 04中typeinfo 的类型2 //result.a;3 //result.c.a1;4 //result.c.e.name;
3、多个模式匹配及方法匹配：
单个模式处理完成后， 多个模式处理 就是简单的集合化。
方法匹配：如果需要在c#中也可以很方便的进行（无ref out 方法），慎用。
1、使用匿名委托描述方法：new {test=default（func<string,object>）} =》期望一个名称为test，参数string，返回object的方法
2、首先检查属性：在目标中检查有无 名称为 test，类型为func<string,object> 的属性，如不存在，则在目标方法中查找
关键代码
方法签名判断
public static bool SignatureEqual(this MethodInfo mi, Type retType, IEnumerable<Type> paramTypes) { return mi.ReturnType == retType && paramTypes.SequenceEqual(mi.GetParameters().Select(p => p.ParameterType)); }
//方法与委托类型的参数和返回值是否一致 public static bool SignatureEqual(this MethodInfo mi, Type delegateType) { var cmi = delegateType.GetMethod("Invoke"); return mi.SignatureEqual(cmi); } public static bool SignatureEqual(this MethodInfo mi, MethodInfo nmi) { return mi.SignatureEqual(nmi.ReturnType, nmi.GetParameters().Select(p => p.ParameterType)); }
签名一致后，返回方法调用
new GetValue(o => m.CreateDelegate(pi.PropertyType, o))//m MethodInfo匹配完成后 直接通过 result.test("aaa")即可调用
c# 中模拟一个模式匹配及匹配值抽取