Использование switch в C#: примеры и лучшие практики

Зачем использовать switch

Switch упорядочивает код, когда нужно выполнить разные действия в зависимости от значения одной переменной. Это более читабельно и менее подвержено ошибкам, чем длинная цепочка if-else, особенно если вариантов много и они сравниваются именно с одним значением.

Краткое определение: switch — конструкция управления потоком, которая сравнивает выражение с набором «case» и выполняет соответствующий блок кода.

Преимущества switch:

• Чёткая структура для множества альтернатив.
• Легче добавлять новые варианты (новые case).
• В большинстве случаев читабельнее, чем вложенные if.

Когда switch не подходит:

• Когда нужно проверять сложные логические выражения с несколькими переменными.
• Когда нужно гибко комбинировать условия (тогда if/&&/|| удобнее).

Что мы рассмотрим

• Простой пример консольного приложения на C# (строки и числа).
• Валидация ввода (int.TryParse вместо Parse).
• Добавление default-case и многострочные case.
• Современные возможности C#: switch expression, pattern matching, перечисления (enum).
• Альтернативы и критерии приёмки.

Пошаговый пример: консольное приложение со строками

1. Создайте новый проект C# в Visual Studio.

2. Выберите шаблон “Console Application”.

3. Укажите имя проекта и папку.

4. По умолчанию будет создан минимальный «Hello World». Замените вывод на запрос выбора опции пользователем:

// Display a list of options to the user
Console.WriteLine("Choose an option:");
Console.WriteLine("1. Fruit");
Console.WriteLine("2. Mains");
Console.WriteLine("3. Desserts");
Console.WriteLine();

// Request user input
Console.Write(">> ");
string meals = Console.ReadLine().ToLower();

5. Добавьте switch по строке meals:

switch (meals)
{
    case "fruit":
        Console.WriteLine("Fruits include apples, oranges, and bananas.");
        break;

    case "mains":
        Console.WriteLine("Mains include steak, salmon, or risotto.");
        break;

    case "desserts":
        Console.WriteLine("Desserts include chocolate cake, apple pie, or ice cream.");
        break;

    default:
        Console.WriteLine("Please select one of the listed options.");
        break;
}

6. Запустите программу.

7. Введите “Fruit”, “Mains” или “Desserts” — вывод изменится в зависимости от выбора.

Использование числовых case и валидация ввода

Иногда удобнее позволять пользователю вводить число (1, 2, 3). В этом случае важно безопасно конвертировать строку в число. Рекомендуется использовать int.TryParse, чтобы избежать исключений.

Пример безопасной валидации:

Console.Write(">> ");
string input = Console.ReadLine();
if (!int.TryParse(input, out int result))
{
    Console.WriteLine($"'{input}' is an invalid format. Please enter a number.");
    return; // или Environment.Exit(1);
}

switch (result)
{
    case 1:
        Console.WriteLine("You selected option 1 (Fruit), which includes apples, oranges, and bananas.");
        break;
    case 2:
        Console.WriteLine("You selected option 2 (Mains), which includes steak, salmon, or risotto.");
        break;
    case 3:
        Console.WriteLine("You selected option 3 (Desserts), which includes chocolate cake, apple pie or ice cream.");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("The number you entered is not part of the available options.");
        break;
}

Советы по обработке данных пользователя

• Всегда валидируйте ввод (TryParse, регулярные выражения, длину строки).
• Приводите строки к одному регистру (ToLower/ToUpper) перед сравнением.
• Для локализации сообщений используйте ресурсы (resx).
• В UI‑интерактивных приложениях лучше использовать числовые коды и отображать текст пользователю отдельно – это уменьшит вероятность опечаток.

Когда нужен default

Если значение не совпадает ни с одним case, выполняется default (если он есть). Без default код просто продолжит выполняться после switch — но часто логично обработать неожиданные значения и вывести понятное сообщение или лог.

Современные подходы в C# (switch expression и pattern matching)

Начиная с C# 8 и выше появились более компактные выражения switch и сопоставление с образцом (pattern matching). Они облегчают код там, где switch используется для выбора значения, а не только для операций ввода/вывода.

Пример switch expression:

string message = meals.ToLower() switch
{
    "fruit" => "Fruits include apples, oranges, and bananas.",
    "mains" => "Mains include steak, salmon, or risotto.",
    "desserts" => "Desserts include chocolate cake, apple pie, or ice cream.",
    _ => "Please select one of the listed options."
};
Console.WriteLine(message);

Pattern matching: можно сопоставлять не только значения, но и типы, свойства и диапазоны.

object value = GetSomeValue();
switch (value)
{
    case int i when i > 0:
        Console.WriteLine("Positive integer");
        break;
    case string s:
        Console.WriteLine($"String of length {s.Length}");
        break;
    case null:
        Console.WriteLine("Null value");
        break;
    default:
        Console.WriteLine("Other type");
        break;
}

Работа с enum вместо «магических» чисел/строк

Если набор вариантов фиксирован и используется по всему коду, лучше определить enum. Это делает код самодокументируемым и уменьшает риск опечаток.

enum MealType { Fruit = 1, Mains = 2, Desserts = 3 }

if (int.TryParse(input, out int val) && Enum.IsDefined(typeof(MealType), val))
{
    var meal = (MealType)val;
    switch (meal)
    {
        case MealType.Fruit:
            Console.WriteLine("...");
            break;
        // ...
    }
}

Альтернативы switch и когда их выбирать

• if/else: когда условия сложные (несколько переменных, диапазоны и комбинированные логические выражения).
• Dictionary: когда хотите полностью избавиться от switch и динамически добавлять обработчики.
• Полиморфизм (виртуальные методы/интерфейсы): когда разные типы данных имеют свои реализации поведения.

Пример словаря:

var handlers = new Dictionary
{
    ["fruit"] = () => Console.WriteLine("...") ,
    ["mains"] = () => Console.WriteLine("...") ,
};

if (handlers.TryGetValue(meals, out var action)) action();
else Console.WriteLine("Unknown option");

Частые ошибки и когда switch «ломается”

• Использование Parse вместо TryParse — приложение может упасть из‑за FormatException.
• Сравнение строк без нормализации регистра/культуры — локализованные строки могут не совпасть.
• Отсутствие default для непредвиденных значений — труднее отлаживать.
• Неучёт null при работе со ссылочными типами (в C# 8+ есть nullable reference types).

Чек‑лист перед слиянием в мастер (роль: разработчик)

• Ввод валидирован (TryParse, проверки диапазона).
• Есть default или обработка невалидных значений.
• Текстовые сравнения нормализованы (ToLowerInvariant/ToUpperInvariant или StringComparer).
• Не используются «магические» литералы — рассмотрите enum.
• Юнит‑тесты покрывают все case и default.

Критерии приёмки

• Приложение корректно обрабатывает все заявленные варианты ввода.
• Для невалидного ввода выводится информативное сообщение и приложение не падает.
• Локализация строк вынесена в ресурсы при необходимости.
• Есть тесты для позитивных и негативных сценариев.

Тест‑кейсы и приёмочные сценарии

1. Ввод “1” — ожидается список фруктов.
2. Ввод “Fruit” (регистронезависимо) — ожидается тот же вывод.
3. Ввод “4” — ожидается сообщение из default.
4. Ввод “abc” — ожидается сообщение об ошибке формата и отсутствие исключения.
5. Null/пустая строка — корректная обработка (например, сообщение о выборе).

Мини‑методология внедрения switch в проект

1. Определите набор возможных значений (строки/числа/enum).
2. Решите: нужен ли enum или достаточно строк/чисел.
3. Добавьте безопасную валидацию ввода.
4. Реализуйте switch/switch expression с default.
5. Покройте тестами и добавьте документацию (комментарии/README).

Быстрый шпаргалка (cheat sheet)

• Используйте int.TryParse вместо Int32.Parse.
• Для строк — ToLowerInvariant() и StringComparer.OrdinalIgnoreCase.
• Для расширяемости — Dictionary или enum.
• Для простого выбора значения — switch expression компактнее.

Краткое резюме

Switch — хорошая практика для выбора по одному значению. В современных версиях C# есть дополнительные возможности, такие как switch expression и pattern matching, которые делают код ещё компактнее и безопаснее. Всегда валидируйте ввод, покрывайте кейсы тестами и рассматривайте enum для фиксированных наборов значений.

Важно: выбирайте инструмент под задачу — если условия сложнее, чем простое сравнение с набором значений, предпочтительнее if, полиморфизм или структура данных с обработчиками.