代数数据类型：用泛型记录构建类型安全的变体（Discriminated Union）

通过嵌套泛型记录和静态工厂方法，在 C# 中实现功能完整的代数数据类型，支持模式匹配与穷举检查。 · 难度：入门 · +10XP

代数数据类型

C# 缺少内置的 discriminated union，但可借助泛型记录和私有构造函数模拟。定义一个抽象基类 Result，然后派生出 Success 和 Failure 记录，并提供静态工厂方法。通过 switch 表达式配合 when 子句实现模式匹配。虽然不如 F# 的 DU 简洁，但可达到几乎相同的类型安全性——编译器可检查分支是否覆盖所有子类型。本教程还将展示如何添加 Match 高阶函数来实现穷举检查。

public abstract record Result<T>
{
  private Result() { }
  public sealed record Success(T Value) : Result<T>;
  public sealed record Failure(string Error) : Result<T>;
  public static Result<T> Ok(T v) => new Success(v);
  public static Result<T> Fail(string e) => new Failure(e);
}
var result = Result<int>.Ok(42);
string msg = result switch
{
  Result<int>.Success s => $"Value: {s.Value}",
  Result<int>.Failure f => $"Error: {f.Error}",
  _ => throw new InvalidOperationException()
};