[Scala 小學堂] Scala Gossic : 繼續深入 - 模式比對 (案例類別)

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案例類別（Case class） 
在 match 運算式 中看過 match 運算式可以比對數字與字串，實際上，match 可以比對的是模式（Pattern），在正式了解各種模式之前，先來看看所謂的 案例類別（Case class），以作為之後模式比對的說明基礎。 

一個案例類別，是在類別定義時加上 case 關鍵字，例如： 

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1. case class Point(x: Int, y: Int)  

對於案例類別，編譯器會對它動些手腳，首先就是編譯器會建立一個以 Point 為名的工廠方法（Factory method），所以你可以這麼建立 Point 的實例，而不用使用 new 來建立： 

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1. val p = Point(1, 2)  

再來就是 Point 參數列上名稱都是 val（而不是 private[this] val），所以可以直接存取： 

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1. val p = Point(1, 2)  
2. println("(" + p.x + ", " + p.y +")")  // 顯示 (1, 2)  

編譯器會為 Point 加上 toString、hashCode 與 equals() 的實作，所以你可以直接顯示 Point 的描述，或者是使用 == 來比較： 

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1. val p1 = Point(1, 2)  
2. val p2 = Point(1, 2)  
3. val p3 = Point(2, 1)  
4. println(p1)       // 顯示 Point(1, 2)  
5. println(p2)       // 顯示 Point(1, 2)  
6. println(p3)       // 顯示 Point(2, 1)  
7. println(p1 == p2) // 顯示 true  
8. println(p1 == p3) // 顯示 false  

而 案例類別最重要的功能，就是可以作為 match 運算式的 case 比對條件，例如 

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1. def go(p: Point) = p match {  
2.     case Point(0, 0) => "原點"  
3.     case Point(10, 10) => "終點"  
4.     case _ => "巡迴 " + p  
5. }  
6.   
7. println(go(Point(0, 0)))    // 顯示原點   
8. println(go(Point(0, 1)))    // 顯示巡迴 Point(0,1)  
9. println(go(Point(2, 3)))    // 顯示巡迴 Point(2,3)  
10. println(go(Point(10, 10)))  // 顯示終點  

在這個例子中，你看到直接比對了傳入的點是否等於 (0, 0)、(10, 10)，實際上，這個 match 中運用了 常數模式（Constant pattern）、萬用字元模式（Wildcard pattern）與 建構式模式（Constructor pattern）。 

案例類別運用於模式比對時，也可以形成巢狀，例如： 

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1. case class Point(x: Int, y: Int)  
2. case class Circle(p: Point, r: Int)  
3.   
4. def what(c: Circle) = c match {  
5.     case Circle(Point(0, 0), _)   => "原點的圓"  
6.     case Circle(Point(10, 10), _) => "終點的圓"  
7.     case _ => "其它的圓"  
8. }  
9.   
10. println(what(Circle(Point(0, 0), 10)))    // 顯示原點的圓  
11. println(what(Circle(Point(10, 10), 20)))  // 顯示終點的圓  
12. println(what(Circle(Point(5, 5), 30)))    // 顯示其它的圓  

在這個例子中，你僅關心傳入的圓是在原點或在終點，而不關心圓半徑為多少，所以在 Circle 的第二個參數部份，設定為 _ 萬用字元，這個例子也是運用了 常數模式、萬用字元模式 與 建構式模式。如果你關心半徑，則可以改為以下的方式： 

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1. case class Point(x: Int, y: Int)  
2. case class Circle(p: Point, r: Int)  
3.   
4. def what(c: Circle) = c match {  
5.     case Circle(Point(0, 0), r)   => "原點的圓, 半徑 " + r  
6.     case Circle(Point(10, 10), r) => "終點的圓, 半徑 " + r  
7.     case Circle(_, r) => "其它的圓, 半徑 " + r  
8. }  
9.   
10. println(what(Circle(Point(0, 0), 10)))    // 顯示原點的圓, 半徑 10  
11. println(what(Circle(Point(10, 10), 20)))  // 顯示終點的圓, 半徑 20  
12. println(what(Circle(Point(5, 5), 30)))    // 顯示其它的圓, 半徑 30  

上面的例子，運用了 常數模式、萬用字元模式、建構式模式 與 變數模式（Variable pattern）。這邊的重點在於了解案例類別運用於 match 運算式的基本方式，模式的種類不只以上所提及的模式，模式之間也可以彼此結合，這將在之後詳加說明。