利用SwitchExpression取代if-else，並閃避逐行判斷的寫法

認知中的C# Switch Expression有分成兩種運作模式，一種是執行效能較高的傳統switch寫法，命中了就回傳離開，另外一種是效能較低逐行掃描型態的寫法，但無論是哪一種寫法都可以精簡程式碼的數量，在這邊透過整理陳列供大家參考。

至於是高效能單一命中就離開還是逐行掃描，我認為應該是語法糖背後的編譯器，默默地幫忙COVER掉所有的轉換工作啦（我猜，未證實）。

傳統高效能：執行完成就離開

下方是一個非常傳統的SwitchExpression寫法，透過單步執行我們可以發現，每次迴圈進入到i switch後，只會命中一步就離開，例如當j=1回傳1後，就會直接離開往下一次迴圈繼續執行，運作模式跟傳統的switch case ...完全一致。

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
  var j = i switch
  {
    1 => 1,
    2 => 2,
    _ => 3,
  };
}

再改成下方這種邏輯判斷的寫法（不要在乎邏輯，這邊純粹是要測試語法與執行方式）：

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
  var j = i switch
  {
    >= 1 and < 2 => 1,
    >= 2 and < 3 => 2,
    _ => 3,
  };
}

這樣的寫法在VisualStudio單步追蹤可以發現，依然是每次進入i switch後，只會命中一步就離開，也就是說除了1回傳1、2回傳2之外，其他的都回傳0且毫不囉嗦的離開，運作模式與傳統的switch case ...認知一致，但你可以發現傳統的switch case ...其實並沒有辦法進行太多的邏輯判斷（其實C# 7.0後的switch case when ...還是可以辦到），這就是SwitchExpression寫法逐漸勝出之處。

逐行低效能：每一個判段都執行才離開

然而世界並非如此簡單，任何事情都可以用SwitchExpression提供的基本判斷式子就可以解決，下面我們先創造一個產生DataTable假資料的方法，從這個方法中，我們也可以瞥見SwitchExpression已經開始引入when的條件式寫法了。

static System.Data.DataTable MakeTable()
{
  var oDT = new System.Data.DataTable();
  oDT.Columns.AddRange(
    "cID, iMoney, dDate"
    .Split(',')
    .Select(x => {
      return x.Trim() switch {
        string y when y.StartsWith("i") => new System.Data.DataColumn(y, typeof(System.Int32)),
        string y when y.StartsWith("d") => new System.Data.DataColumn(y, typeof(System.DateTime)),
        _ => new System.Data.DataColumn(x.Trim(), typeof(System.String))
      };
    })
    .ToArray()
  );
  oDT.Rows.Add("A123456787,9999,2023-10-26".Split(",".ToCharArray()));
  oDT.Rows.Add("A123456788,8888,2023-10-27".Split(",".ToCharArray()));
  oDT.Rows.Add("A123456789,7777,2023-10-28".Split(",".ToCharArray()));
  return oDT;
}

接著我們創造雙迴圈去讀取這個DataTable裡面的值，並逐一取出來判斷是否有問題，這時候我們的SwitchExpression就要改寫成這樣：

var oDT = MakeTable();
foreach (System.Data.DataRow oRow in oDT.Rows)
{
  for (int i = 0; i < oDT.Columns.Count; i++)
  {
    var j = i switch {
      int x when (x == 0 && oRow[x].ToString().Length != 10) => throw new System.Exception($"身分證號必須為10碼。"),
      int x when (x == 1 && !System.Int32.TryParse(oRow[x].ToString(), out int y)) => throw new System.Exception($"金額必須為正整數。"),
      int x when (x == 2 && !System.DateTime.TryParseExact(oRow[x].ToString(), new string[] { "yyyy-MM-dd", "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" }, System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture, System.Globalization.DateTimeStyles.None, out System.DateTime y)) => throw new System.Exception($"日期格式必須正確。"),
      _ => ""
    };
  }
}

從上面的程式碼我們可以發現，他會逐一地把DataRow的每一個欄位值拿出來檢查，但本文要討論的是這樣的寫法之下，SwitchExpression的運作模式就再也不是命中>執行>跳到下一個迴圈，而是真的會逐筆比對。

舉例來說，明明已經陷入i=0的條件去判斷文字的長度是否為10碼，但執行判斷完成後，他還是會接續陷入的下一個條件，也就是是否為正整數的判斷，然而這個判斷明明就是i=1才需要關心的事情。所以，每一個條件都進行一次評估的作法，已經回到If-Else的工作模式了，如果應用的判斷式一多，例如資料表高達30個欄位，且資料筆數超多，那麼耗用的執行時間就會呈現等比級數的增長了。

⚠ 另外這邊要特別特別特別注意的地方是，因為我們MakeTable()給的資料都是正確的資料，也就是根本不會有拋出System.Exception的機會，因此i=0 ~ 2每一條都評估沒有命中後，一定都會跑去執行default條件一次：_ => ""。

如果喜歡更精簡的寫法，可以再把上面的程式碼更簡化成下列：

var oDT = MakeTable();
foreach (System.Data.DataRow oRow in oDT.Rows)
{
  for (int i = 0; i < oDT.Columns.Count; i++)
  {
    var j = i switch
    {
      _ when (i == 0 && oRow[i].ToString().Length != 10) => throw new System.Exception($"身分證號必須為10碼。"),
      _ when (i == 1 && !System.Int32.TryParse(oRow[i].ToString(), out _)) => throw new System.Exception($"金額必須為正整數。"),
      _ when (i == 2 && !System.DateTime.TryParseExact(oRow[i].ToString(), new string[] { "yyyy-MM-dd", "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" }, System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture, System.Globalization.DateTimeStyles.None, out _)) => throw new System.Exception($"日期格式必須正確。"),
      _ => ""
    };
  }
}

從上面新的寫法可以發現，我們把原本宣告的暫時性int x變數移除改用_符號來取代，此外進行TryParse後動態宣告的外拋變數，因為沒有使用到，因此也被用_符號來取代，程式碼變得更精簡了。但是，這樣的寫法仍然會落入逐一掃瞄判斷的程序之中。

把逐一掃瞄判斷的改回執行完就離開

天無絕人之路，SwitchEpression的寫法有無窮的可能性。下面展示如何把上面這種逐一掃瞄、每一行都判斷執行的寫法，改回只有判斷一次，運行過就離開的寫法，這樣可以大幅度的提升程式執行的效能喔。

var oDT = MakeTable();
foreach (System.Data.DataRow oRow in oDT.Rows)
{
  for (int i = 0; i < oDT.Columns.Count; i++)
  {
    _ = i switch
    {
      0 when oRow[i].ToString().Length != 10 => throw new System.Exception($"身分證號必須為10碼。"),
      1 when !int.TryParse(oRow[i].ToString(), out _) => throw new System.Exception($"金額必須為正整數。"),
      2 when !DateTime.TryParseExact(oRow[i].ToString(), new[] { "yyyy-MM-dd", "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" }, System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture, System.Globalization.DateTimeStyles.None, out _) => throw new System.Exception($"日期格式必須正確。"),
      _ => ""
    };
  }
}

從上面的程式碼我們可以發現，回到給定特定的欄位值搭配when，強制SwitchExpression回到做完後就離開的模式，在這樣的寫法下，舉例以i=1的情況下，他跑完1 when ...這一行後就會離開了。另外也可以發現其實我們根本不需要先前被拿來宣告的var j變數，因此這邊一併使用_符號來取代掉。

⚠ 另外這邊還是要特別特別特別再叮嚀一次，因為我們MakeTable()給的資料都是正確的資料，也就是根本不會有拋出System.Exception的機會，因此例如i=0跑評估後沒有命中，雖然再也不會去跑i=1或i=2的判斷式，但還是會跳到default去跑一次：_ => ""。反之，如果有命中某個判斷式（例如身分證號長度不等於10），這時候就會直接出Exception離開了。

利用SwitchExpression取代if-else，並閃避逐行判斷的寫法

傳統高效能：執行完成就離開

逐行低效能：每一個判段都執行才離開

把逐一掃瞄判斷的改回執行完就離開

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C# CSharp SwitchExpression If-Else IfElse