C# 可运行文档：switch 语句

Q: C# switch 中必须写 break 吗？

每个 case 段都必须以一条离开该段的语句结束：通常是 break，但 return、throw、continue（在循环内）或 goto case 也可以。从一个段的末尾落入下一个段是编译错误 CS0163 Control cannot fall through from one case label ('case 1:') to another，最后一个段也不例外。

Q: C# switch 中如何让一个 case 处理多个值？

把标签叠在一起，中间不写任何内容：case "sat": case "sun": Console.WriteLine("weekend"); break;。空的 case 标签可以贯穿到下一个标签；只有包含语句的段才必须以 break 结束。在 C# 9 及更高版本中，模式 case 还可以写成 case 1 or 2 or 3:。

Q: C# 中对字符串 switch 区分大小写吗？

区分。字符串 case 按序号、区分大小写的方式比较是否相等，所以 "Yes" 不会匹配 case "yes":。先用 switch (input.Trim().ToLowerInvariant()) 规范化值。null 字符串不匹配任何常量 case，会进入 default。

Q: C# 的 switch 能像 C 或 Java 那样贯穿吗？

不能隐式贯穿。当你希望一个 case 继续执行另一个 case 时，要用 goto case ; 或 goto default; 明确写出来。这样每一次贯穿在代码里都清晰可见，这也是 C# 禁止隐式贯穿的原因。

Q: C# 中 switch 语句和 switch 表达式有什么区别？

switch 语句执行语句，需要 case、break 和 default。switch 表达式（C# 8 及更高版本）产生一个值：var label = n switch { 0 => "zero", > 0 => "positive", _ => "negative" };。当每个分支都只是计算一个结果时，用表达式。

switch 语句把一个值与一组常量 case 标签进行比较，并执行匹配的那一段。在 C# 中，每一段都必须以 break（或其他能离开该段的语句）结束，所以一个 case 永远不会悄悄地执行到下一个 case。

using System;

class Program
{
    static void Describe(int statusCode)
    {
        switch (statusCode)
        {
            case 200:
                Console.WriteLine($"{statusCode}: OK");
                break;
            case 301:
            case 302:
                Console.WriteLine($"{statusCode}: redirect");
                break;
            case 404:
                Console.WriteLine($"{statusCode}: not found");
                break;
            default:
                Console.WriteLine($"{statusCode}: unhandled status");
                break;
        }
    }

    static void Main()
    {
        int[] codes = { 200, 302, 404, 500 };
        foreach (int code in codes)
        {
            Describe(code);
        }
    }
}

输出：

200: OK
302: redirect
404: not found
500: unhandled status

括号里的值只计算一次，然后与每个标签比较。没有任何匹配时执行 default；它是可选的，可以出现在列表中的任何位置，不过通常放在最后。如果没有匹配也没有 default，整个 switch 什么也不做。

每一段都需要 break

在 C、C++、Java 和 JavaScript 中，忘记写 break 会让执行滑入下一个 case。C# 把这个错误变成了编译错误：

switch (level)
{
    case 1:
        Console.WriteLine("read");
        // error CS0163: Control cannot fall through from one case label ('case 1:') to another
    case 2:
        Console.WriteLine("write");
        break;
}

规则是：一段语句列表的末尾不能是可达的。break 是满足这条规则的常用方式，但任何能离开该段的语句都可以：

return 离开整个方法，在小型辅助方法中这往往是最简洁的写法。
throw 针对永远不该出现的值抛出异常。
当 switch 位于循环内时，continue 跳到下一次迭代。
goto case 和 goto default 有意跳到另一段。

最后一段也不例外。底部的 default: 如果没有 break，会报错 CS8070 Control cannot fall out of switch from final case label ('default:')。

一个 case 匹配多个值

中间没有语句的多个标签共享它们下面的那一段。这是 C# 唯一允许的贯穿，因为空标签里藏不住任何代码：

using System;

class Program
{
    static string Kind(char c)
    {
        switch (char.ToLowerInvariant(c))
        {
            case 'a':
            case 'e':
            case 'i':
            case 'o':
            case 'u':
                return "vowel";
            case ' ':
            case '\t':
                return "space";
            default:
                return char.IsDigit(c) ? "digit" : "consonant or symbol";
        }
    }

    static void Main()
    {
        foreach (char c in "Ok 7")
        {
            Console.WriteLine($"'{c}' is a {Kind(c)}");
        }
    }
}

输出：

'O' is a vowel
'k' is a consonant or symbol
' ' is a space
'7' is a digit

这里每一段都以 return 结束，所以不需要 break（return 后面的 break 会是无法访问的代码）。两个值相同的标签会报错 CS0152 The switch statement contains multiple cases with the label value '1'，而且每个标签都必须是编译时常量：在 case 中使用变量会报错“应输入常量值”。

对字符串进行 switch

除了整数，字符串是最常用来 switch 的值。比较按序号进行并区分大小写，所以在 switch 之前先规范化输入：

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string[] commands = { "start", "STOP", "  Status ", "restart", null };

        foreach (string raw in commands)
        {
            string command = raw == null ? null : raw.Trim().ToLowerInvariant();

            switch (command)
            {
                case "start":
                    Console.WriteLine("Starting the server");
                    break;
                case "stop":
                    Console.WriteLine("Stopping the server");
                    break;
                case "status":
                    Console.WriteLine("Server is running");
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine($"Unknown command: {command ?? "(none)"}");
                    break;
            }
        }
    }
}

输出：

Starting the server
Stopping the server
Server is running
Unknown command: restart
Unknown command: (none)

如果没有 ToLowerInvariant，"STOP" 就会进入 default。对 null 值进行 switch 是合法的：它不匹配任何字符串常量，会落到 default，所以 switch 本身永远不会抛出异常。

对枚举进行 switch

枚举正是 switch 的用武之地：一组封闭的具名值。

using System;

enum OrderStatus { Pending, Paid, Shipped, Delivered, Cancelled }

class Program
{
    static string Next(OrderStatus status)
    {
        switch (status)
        {
            case OrderStatus.Pending:
                return "wait for payment";
            case OrderStatus.Paid:
                return "pack and ship";
            case OrderStatus.Shipped:
                return "track the parcel";
            case OrderStatus.Delivered:
            case OrderStatus.Cancelled:
                return "nothing, order is closed";
            default:
                throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(status));
        }
    }

    static void Main()
    {
        foreach (OrderStatus s in Enum.GetValues(typeof(OrderStatus)))
        {
            Console.WriteLine($"{s}: {Next(s)}");
        }
        try
        {
            Next((OrderStatus)42);
        }
        catch (ArgumentOutOfRangeException e)
        {
            Console.WriteLine($"{e.GetType().Name} for value 42");
        }
    }
}

输出：

Pending: wait for payment
Paid: pack and ship
Shipped: track the parcel
Delivered: nothing, order is closed
Cancelled: nothing, order is closed
ArgumentOutOfRangeException for value 42

编译器不会检查 switch 语句是否覆盖了每个枚举成员，而且枚举变量可以保存其底层类型的任意整数（(OrderStatus)42 是合法的）。会抛出异常的 default 能把遗漏的 case 变成立即、明显的失败，而不是悄无声息地什么都不做。

goto case 和 goto default

当一个 case 确实应该继续执行另一个 case 时，C# 要求你把跳转写出来：

using System;

class Program
{
    static void Grant(string role)
    {
        Console.WriteLine($"{role}:");
        switch (role)
        {
            case "admin":
                Console.WriteLine("  manage users");
                goto case "editor";
            case "editor":
                Console.WriteLine("  edit posts");
                goto default;
            default:
                Console.WriteLine("  read posts");
                break;
        }
    }

    static void Main()
    {
        Grant("admin");
        Grant("editor");
        Grant("guest");
    }
}

输出：

admin:
  manage users
  edit posts
  read posts
editor:
  edit posts
  read posts
guest:
  read posts

goto case 接受一个常量，它必须与同一个 switch 中的某个标签匹配。它在实际代码中很少见：共享的行为通常写成一个供多个 case 调用的方法会更清晰。但它仍然是“C# 中如何贯穿”这个问题的答案。

case 中的变量

整个 switch 块是一个作用域，所以两个 case 不能声明同名的变量：

switch (shape)
{
    case "square":
        int area = side * side;
        break;
    case "rectangle":
        int area = width * height;   // error CS0128: A local variable or function named 'area' is already defined in this scope
        break;
}

把每一段的主体用花括号包起来，就能给它一个独立的作用域：case "square": { int area = side * side; ... break; }。

循环中的 break

case 中的 break 离开的是 switch，而不是外面的循环。continue 正好相反：switch 不是循环，所以 continue 会进入循环的下一次迭代。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string[] lines = { "10", "# comment", "25", "end", "99" };
        int total = 0;

        foreach (string line in lines)
        {
            switch (line)
            {
                case "end":
                    Console.WriteLine("end marker found");
                    break;              // leaves the switch only
                default:
                    if (line.StartsWith("#"))
                        continue;       // skips to the next line
                    total += int.Parse(line);
                    break;
            }
        }

        Console.WriteLine($"Total: {total}");
    }
}

输出：

end marker found
Total: 134

循环在 "end" 之后继续执行，并加上了 99。要在 switch 内部停止循环，可以设置一个标志并在 switch 之后检查它，或者把循环移到一个方法里再用 return。break 和 continue 页面对这些做法进行了比较。

模式 case 标签与 when

从 C# 7.0 开始，case 标签可以是模式而不只是常量：它可以检查值的类型，还可以加上 when 条件。这种形式在现代 C# 代码中很常见：

static string Describe(object value)
{
    switch (value)
    {
        case null:
            return "nothing";
        case int n when n < 0:
            return $"negative int {n}";
        case int n:
            return $"int {n}";
        case string s when s.Length == 0:
            return "empty string";
        case string s:
            return $"string \"{s}\"";
        default:
            return $"other: {value.GetType().Name}";
    }
}

使用模式时，顺序很重要：第一个匹配的 case 胜出，而且如果某个 case 因为前面的 case 已经覆盖了它而永远无法到达，编译器会报错（把 case int n: 放在 case int n when n < 0: 上面就会失败）。when 子句也适用于常量 case：case 0 when isAdmin:。C# 9 新增了关系模式和逻辑模式，所以 case 可以写成 case >= 90: 或 case 'a' or 'e' or 'i':。

在没有模式的 C# 7 中，同样的类型分派要写成使用 is 类型模式的一串 if：

using System;

class Program
{
    static string Describe(object value)
    {
        if (value == null) return "nothing";
        if (value is int n) return n < 0 ? $"negative int {n}" : $"int {n}";
        if (value is string s) return s.Length == 0 ? "empty string" : $"string \"{s}\"";
        return $"other: {value.GetType().Name}";
    }

    static void Main()
    {
        object[] values = { -3, 12, "", "hi", 2.5m, null };
        foreach (object v in values)
        {
            Console.WriteLine(Describe(v));
        }
    }
}

输出：

negative int -3
int 12
empty string
string "hi"
other: Decimal
nothing

当 switch 的每个分支都只是计算一个值时，switch 表达式还要更短：var grade = score switch { >= 90 => "A", >= 80 => "B", _ => "C" };。switch 表达式页面介绍了它的语法、模式和穷尽性规则。

可以对哪些类型进行 switch

值的类型	常量 case	说明
`int`、`long`、`byte` 及其他整数	支持	最经典的用法
`char`	支持	`case 'a':`
`string`	支持	按序号、区分大小写，`null` 进入 `default`
`bool`	支持	合法，但用 `if` 更清晰
任意 `enum`	支持	不检查是否穷尽
`double`、`decimal`	从 C# 7 起	只能用常量；范围需要 C# 9 的关系模式
任意其他类型	从 C# 7 起	通过类型模式，`case Circle c:`

常见问题

C# switch 中必须写 break 吗？

每个 case 段都必须以一条离开该段的语句结束：通常是 break，但 return、throw、continue（在循环内）或 goto case 也可以。从一个段的末尾落入下一个段是编译错误 CS0163 Control cannot fall through from one case label ('case 1:') to another，最后一个段也不例外。

C# switch 中如何让一个 case 处理多个值？

把标签叠在一起，中间不写任何内容：case "sat": case "sun": Console.WriteLine("weekend"); break;。空的 case 标签可以贯穿到下一个标签；只有包含语句的段才必须以 break 结束。在 C# 9 及更高版本中，模式 case 还可以写成 case 1 or 2 or 3:。

C# 中对字符串 switch 区分大小写吗？

区分。字符串 case 按序号、区分大小写的方式比较是否相等，所以 "Yes" 不会匹配 case "yes":。先用 switch (input.Trim().ToLowerInvariant()) 规范化值。null 字符串不匹配任何常量 case，会进入 default。

C# 的 switch 能像 C 或 Java 那样贯穿吗？

不能隐式贯穿。当你希望一个 case 继续执行另一个 case 时，要用 goto case <value>; 或 goto default; 明确写出来。这样每一次贯穿在代码里都清晰可见，这也是 C# 禁止隐式贯穿的原因。

C# 中 switch 语句和 switch 表达式有什么区别？

switch 语句执行语句，需要 case、break 和 default。switch 表达式（C# 8 及更高版本）产生一个值：var label = n switch { 0 => "zero", > 0 => "positive", _ => "negative" };。当每个分支都只是计算一个结果时，用表达式。

C# switch 语句：case、break、default 与多个 case