HarmonyOS Next模式匹配基础：常量模式与通配符模式

在HarmonyOS Next开发中，模式匹配是仓颉语言的核心特性之一，它通过灵活的模式设计实现数据解构与逻辑分支控制。本文将聚焦常量模式和通配符模式，解析其语法规则、应用场景及与枚举类型的联动逻辑，帮助开发者掌握类型安全的条件判断技巧。

一、常量模式：精准值匹配的基石

常量模式通过字面量值进行精准匹配，适用于已知固定值的条件判断场景。

1. 支持的字面量类型

类型	示例	匹配逻辑
整数	case 0, case 100	值相等即匹配
浮点数	case 3.14, case 0.5f16	精确浮点值匹配
字符/字符串	case 'A', case "hello"	字符编码或字符串内容相等
布尔值	case true, case false	布尔逻辑匹配
Unit	case ()	唯一值匹配

2. 多值匹配与范围逻辑

通过|连接多个常量模式，实现“或”逻辑：

main() {
    let score = 85
    let grade = match (score) {
        case 0..50 => "D"         // 范围匹配（左闭右开，需显式定义范围模式）
        case 60 | 70 => "C"      // 多值匹配
        case 80 | 90 | 100 => "A" // 多值精准匹配
        case _ => "Invalid"       // 通配符兜底
    }
    println(grade)  // 输出："Invalid"（因85不在匹配范围内）
}

3. 枚举类型的常量模式匹配

常量模式可直接匹配枚举构造器（无参场景）：

enum Direction { | Up | Down | Left | Right }

func handleDirection(dir: Direction) {
    match (dir) {
        case Direction.Up => println("向上移动")
        case Down => println("向下移动")  // 隐式类型匹配，等价于Direction.Down
        case Left | Right => println("水平移动")
    }
}

handleDirection(dir: .Right)  // 输出："水平移动"

二、通配符模式：灵活兜底的万能匹配

通配符模式（_）用于匹配任意值，是实现逻辑完整性的关键工具。

1. 作为默认分支的必选实践

在枚举匹配中，若未覆盖所有构造器，编译器会强制要求添加通配符分支：

enum RGBColor { | Red | Green | Blue }

func printColorName(color: RGBColor) {
    match (color) {
        case Red => println("红色")
        case Green => println("绿色")
        // case Blue => println("蓝色")  // 故意省略该分支
        case _ => println("未知颜色")  // 必须添加通配符以满足穷尽性要求
    }
}

printColorName(color: .Blue)  // 输出："未知颜色"

2. 变量定义中的通配符应用

在解构场景中，通配符可忽略无关数据：

let (x, _) = (10, 20)  // 仅获取x=10，忽略第二个值
println(x)  // 输出：10

for (_ in 1..5) {  // 忽略循环索引，仅执行循环体
    println("迭代中")
}

3. 与其他模式的混合使用

通配符可作为复杂模式的一部分，简化匹配逻辑：

enum Command { | Ping | Pong(Int) | Error(String) }

func processCommand(cmd: Command) {
    match (cmd) {
        case Ping => println("收到Ping")
        case Pong(_) => println("收到Pong（忽略参数）")  // 匹配Pong构造器但忽略参数
        case Error(msg) => println("错误：\(msg)")
    }
}

processCommand(cmd: .Pong(123))  // 输出："收到Pong（忽略参数）"

三、模式匹配的穷尽性与类型安全

仓颉编译器严格检查模式匹配的穷尽性，确保所有可能值都被处理，避免运行时漏洞。

1. 枚举类型的强制覆盖要求

对于枚举RGBColor，若未匹配所有构造器且无通配符，编译会报错：

func incompleteMatch(color: RGBColor) {
    match (color) {
        case Red => println("红")  // 缺少Green和Blue分支
        // 编译错误："Not all constructors of RGBColor are covered"
    }
}

2. 数值类型的通配符兜底

在数值匹配中，通配符用于处理未覆盖的边界值：

func validateNumber(n: Int) {
    match (n) {
        case 1..100 => println("有效范围")
        case _ => println("超出范围")  // 兜底所有其他值
    }
}

3. 模式匹配的执行顺序优化

匹配规则遵循“从上到下，优先命中”原则，需将高频条件置于顶部：

enum Event { | Click | DoubleClick | LongPress }

func handleEvent(event: Event) {
    match (event) {
        case DoubleClick => println("双击处理")  // 高频操作优先匹配
        case Click => println("单击处理")
        case LongPress => println("长按处理")
    }
}

四、混合场景：常量模式与通配符的协同

在实际开发中，常结合常量模式的精准性与通配符的灵活性，实现简洁的逻辑表达。

1. 协议指令解析

enum Protocol { | Get("get") | Post("post") | Other(String) }

func parseProtocol(cmd: String) {
    match (cmd) {
        case Protocol.Get => println("处理GET请求")  // 常量字符串匹配
        case Protocol.Post => println("处理POST请求")
        case Other(p) => println("未知协议：\(p)")  // 通配符捕获剩余值
    }
}

parseProtocol(cmd: "put")  // 输出："未知协议：put"

2. 状态机默认行为

enum MachineState { | Running | Stopped | Paused(Int) }

func machineLogic(state: MachineState) {
    match (state) {
        case Running => start()
        case Stopped => stop()
        case Paused(time) => resume(time)
        case _ => fatalError("非法状态")  // 理论上不可达，增强健壮性
    }
}

总结

常量模式与通配符模式是HarmonyOS Next类型安全的基础工具：

• 常量模式通过字面量实现精准值匹配，适用于枚举状态、固定指令等场景；
• 通配符模式确保逻辑穷尽性，是处理默认情况的必备手段。