样本类:添加了case的类便是样本类。这种修饰符可以让Scala编译器自动为这个类添加一些语法上的便捷设定。

//样本类case class
//层级包括一个抽象基类Expr和四个子类,每个代表一种表达式
//样本类自动添加与类名一致的工厂方法
abstract class Expr
case class Var(name:String) extends Expr//括号内参数不用加val,默认为加val的字段
case class Number(num:Double) extends Expr
case class UnOp(operator: String, arg: Expr) extends Expr
case class BinOp(operator: String, left:Expr,right:Expr)extends Expr
  def main(args:Array[String]):Unit = {
//1、样本类自动添加与类名一致的工厂方法,所以可以不用new就构造出相应对象
val v = Var("x");
val op = BinOp("+",Number(1.0),v);
//2、样本类参数列表中的所有参数隐式获得了val前缀,构造器中的每一个参数都成为val,除非显式生命为var(不建议)
var s1:String = v.name
//3、此外将生成toString equals hashCode copy方法,除非显式定义
//除上述外,样例类与其他类完全一样
//============================================================//  
//match对应于Java里的Switch
//选择器 match{备选项} 取代了 switch{选择器}{备选项}
//一个备选项包含了一个模式以及多个表达式,箭头符号=>隔开了模式与表达式 //本函数不对表达式进行任何的改变,只用来返回用来做匹配的表达式expr
def simplifyTop(expr:Expr):Expr = expr match{
case UnOp("-",UnOp("-",e)) =>e
case BinOp("+",e,Number(0))=>e
case BinOp("*",e,Number(1))=>e
    case _ => expr //如果没有通配, 在匹配不到的时候抛出异常    
    }
println(simplifyTop(BinOp("+",v,Number(0))))
println(simplifyTop(BinOp("*",op,Number(1))))
}

模式匹配

match与switch的比较:匹配表达式可以被看作Java风格Switch的泛化。但有三点不同:

  1. match是Scala的表达式,始终以值作为结果;
  2. Scala的备选项表达式永远不会“掉到”下一个case;
  3. 如果没有模式匹配,MatchError异常会被抛出。这意味着必须始终确信所有的情况都考虑到了,或者至少添加一个默认情况什么都不做。如 case _ =>

模式的种类

  通配模式 

    通配模式_匹配任意对象,也可以用来忽略对象中不关心的部分

  常量模式

    常量模式仅仅匹配自身。任何字面量都可以作为常量

  变量模式

    变量模式类似于通配符,可以匹配任何对象。不同点在于,Scala把变量绑定在匹配的对象上。之后就可以使用这个变量操作对象。如:

  def pipei (x:Any) = {
x match{
case 0 => "zero"  //常量模式
case somethingElse => "not zero" + somethingElse  //变量模式
}
}

  构造器模式

    它的存在使得模式匹配真正变得强大。它由名称及若干括号之内的模式构成。如BinOp("+" , e , Number(0))

  序列模式

    可以像匹配样本类那样匹配List或Array这样的序列类型。同样的语法现在可以指定模式内任意数量的元素。如:

    val myList = List(1,1,2,3)
def findL(l1:List[Int]):Unit={
l1 match{
case List(0,1,_,_) =>println("找到了!");
case _ =>println("没找到!");
}
}
findL(myList)

    如果想匹配一个不指定长度的序列,可以指定_*作为模式的最后元素。它能匹配序列中0到任意数量的元素。

  元组模式

 def tupleDemo(expr : Any) = 
expr match {
case (a , b, c) => println("matched " + a + b + c)
case _ =>
}

  类型模式:可以把它当做类型测试和类型转换的简易替代。例如:

 def generalSize(x : Any) = x match{
case s : String => s.length
case m : Map[_ , _] => m.size
case _ => 1
}

    使用: scala> generalSize(Map(1 -> 'a' , 2 -> 'b'))

      res15 : Int = 2

    另:在Scala里类型测试和转换的代码很冗长,因为不建议这么做。

  模式守卫

模式变量仅允许在模式中出现一次。如:

case BinOp("+" , x , x ) => BinOp("*" , x , Number(2))

  这种写法就会出错。可以改成:  case BinOp("+" , x , y ) if x == y => BinOp("*" , x , Number(2))

  模式守卫接在模式之后,开始于if。守卫可以是任意的引用模式中变量的布尔表达式。如果存在模式守卫,那么只有在守卫返回true的时候匹配才成功。

  类型擦除:

def isIntMap(x:Any)={
x match{
case m: Map[Int,Int]=>true
case _ =>false
}
}
val m1 =Map(1->11,2->22)
val m2 = Map("s1"->"sss111")
println(isIntMap(m1))
println(isIntMap(m2))
打印出  true
     true

第一个true看起来正确,第二个true看起来不合理,因为只能判断出是某种参数类型的Map,而不能判断出参数类型

擦除规则的唯一例外就是数组。

//数组的类型,不擦除
def isStringArray(x:Any)={
x match{
case s:Array[String]=>true
case _=> false
}
}
val a1 = Array("aa","bb")
val a2 = Array[Int](1,2)
println(isStringArray(a1))
println(isStringArray(a2))

打印出   true

    false

  变量绑定

如果匹配成功,把变量设置成匹配的对象

    //变量绑定
def doubleABS(expr:Expr)={
expr match{
case UnOp("abs",e @ UnOp("abs",_))=>e //相当于把UnOp("abs",_)绑定到e,以便后面使用
case _ =>
}
}
val e1 = UnOp("abs",UnOp("abs",v))
println(doubleABS(e1))

输出:UnOp(abs,Var(x))

模式守卫

模式守卫开始于if 只有在守卫返回true时匹配才成功。

//模式守卫
def simplifyAdd(expr:Expr)={
expr match{
//case BinOp("+",x,x)=>BinOp("*",x,Number(2))错误,不能有两个x,模式变量仅允许在模式中出现一次
case BinOp("+",x,y) if(x==y )=>BinOp("*",x,Number(2))
case _=>expr
}
}

封闭类

sealed abstract class Expr //加上sealed 代表封闭类
case class Var(name:String) extends Expr//括号内参数不用加val,默认为加val的字段
case class Number(num:Double) extends Expr
case class UnOp(operator: String, arg: Expr) extends Expr
case class BinOp(operator: String, left:Expr,right:Expr)extends Expr
//封闭类除了类定义所在的文件之外,不能再添加任何新的子类。
//如果使用继承自封闭类的样本类做匹配,若缺失了某种模式组合,编译器将警告
//封闭类的使用
def fengbi(expr:Expr)={
expr match{ //有警告标志,因为丢失了可能样本的模式匹配
case BinOp("+",e,y)=>e;
}
}

编译后的警告

Description Resource Path Location Type
match may not be exhaustive.

It would fail on the following inputs:

BinOp((x: String forSome x not in "+"), _, _), Expr(), Number(_), UnOp(_, _), Var(_)

Test1.scala /test14/src/com/evor/test14 line 93 Scala Problem

Option类型

def main(args:Array[String]):Unit = {
val captials = Map("China"->"Beijing","France"->"Paris")
val c = captials.get("China") //get方法返回可选值,Map的get方法在找到指定键时返回Some(value),否则返回None
val a = captials.get("Americas")
println(c)
println(a) def show(x:Option[String])={ //通过模式匹配,分离可选值
x match{
case Some(s)=>s
case None=> "Don't know." //如果可选类型为None 返回don't know
}
}
println(show(c))
println(show(a))
}

运行结果:

Some(Beijing)
None
Beijing
Don't know.

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