咨询JEP 405中Java模式匹配表达式求值代码的逻辑与变量来源

这段代码是基于Java预览特性「记录模式匹配」实现的算术表达式递归求值函数，核心作用是把结构化的算术表达式树计算出最终整数结果。

核心疑问解答：left/right的来源 #

你在case里看到的left、right变量是模式匹配对记录类型自动解构得到的，确实和入参n直接相关：
Expr是所有表达式类型的公共父类/密封接口，AddExpr、MulExpr都是实现了Expr的记录（Record）类，这两个类定义时就声明了两个Expr类型的成员变量，分别命名为left和right。当你写case AddExpr(Expr left, Expr right)的时候，程序首先会判断入参n是不是AddExpr的实例，如果是，就会自动把这个实例的两个成员变量提取出来，赋值给你声明的left和right变量，不需要手动调用getter或者强转类型。

代码逐行解释 #

// 输入参数是抽象表达式节点n，返回求值后的整数结果
int eval(Expr n) {
    return switch(n) {
        // 如果n是整数常量表达式IntExpr，解构出它存储的整数值i，直接返回i
        case IntExpr(int i) -> i;
        // 如果n是取反表达式NegExpr，解构出它存储的子表达式n，递归求值后取反返回
        case NegExpr(Expr n) -> -eval(n);
        // 如果n是加法表达式AddExpr，解构出左右操作数表达式，分别递归求值后相加
        case AddExpr(Expr left, Expr right) -> eval(left) + eval(right);
        // 如果n是乘法表达式MulExpr，解构出左右操作数表达式，分别递归求值后相乘
        case MulExpr(Expr left, Expr right) -> eval(left) * eval(right);
        // 匹配到未定义的表达式类型时抛出异常
        default -> throw new IllegalArgumentException(n);
    };
}

多语言重写参考思路 #

这种实现本质是代数数据类型（ADT）+ 模式匹配的经典写法，不同语言对应实现方式如下：

• C语言：用带标签的union实现ADT，先定义枚举标记表达式类型，再定义结构体，首成员为类型标记，后续union存储不同类型的对应数据，求值函数通过switch判断标记，读取union对应字段递归计算即可
• Java旧版本：用访问者模式实现相同逻辑，替代模式匹配
• Kotlin：直接用sealed class加when模式匹配，和这段代码写法几乎完全一致
• SML/Pascal：原生支持代数数据类型和模式匹配，直接对应翻译即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者memeeol