模式
模式,是Rust另一個強大的特性。它可以被用在let
和match
表達式裡面。相信大家應該還記得我們在複合類型中提到的關於在let表達式中解構元組的例子,實際上這就是一個模式。
let tup = (0u8, 1u8);
let (x, y) = tup;
而且我們需要知道的是,如果一個模式中出現了和當前作用域中已存在的同名的綁定,那麼它會覆蓋掉外部的綁定。比如:
let x = 1;
let c = 'c';
match c {
x => println!("x: {} c: {}", x, c),
}
println!("x: {}", x);
它的輸出結果是:
x: c c: c
x: 1
在以上代碼中,match作用域裡的x
這個綁定被覆蓋成了'c'
,而出了這個作用域,綁定x
又恢復為1
。這和變量綁定的行為是一致的。
更強大的解構
在上一節裡,我們初步瞭解了模式匹配在解構enum
時候的便利性,事實上,在Rust中模式可以被用來對任何複合類型進行解構——struct/tuple/enum。現在我們要講述一個複雜點的例子,對struct
進行解構。
首先,我們可以對一個結構體進行標準的解構:
struct Point {
x: i64,
y: i64,
}
let point = Point { x: 0, y: 0 };
match point {
Point { x, y } => println!("({},{})", x, y),
}
最終,我們拿到了Point
內部的值。有人說了,那我想改個名字怎麼辦?
很簡單,你可以使用 :
來對一個struct的字段進行重命名,如下:
struct Point {
x: i64,
y: i64,
}
let point = Point { x: 0, y: 0 };
match point {
Point { x: x1, y: y1} => println!("({},{})", x1, y1),
}
另外,有的時候我們其實只對某些字段感興趣,就可以用..
來省略其他字段。
struct Point {
x: i64,
y: i64,
}
let point = Point { x: 0, y: 0 };
match point {
Point { y, .. } => println!("y is {}", y),
}
忽略和內存管理
總結一下,我們遇到了兩種不同的模式忽略的情況——_
和..
。這裡要注意,模式匹配中被忽略的字段是不會被move
的,而且實現Copy
的也會優先被Copy而不是被move
。
說的有點拗口,上代碼:
let tuple: (u32, String) = (5, String::from("five"));
let (x, s) = tuple;
// 以下行將導致編譯錯誤,因為String類型並未實現Copy, 所以tuple被整體move掉了。
// println!("Tuple is: {:?}", tuple);
let tuple = (5, String::from("five"));
// 忽略String類型,而u32實現了Copy,則tuple不會被move
let (x, _) = tuple;
println!("Tuple is: {:?}", tuple);
範圍和多重匹配
模式匹配可以被用來匹配單種可能,當然也就能被用來匹配多種情況:
範圍
在模式匹配中,當我想要匹配一個數字(字符)範圍的時候,我們可以用...
來表示:
let x = 1;
match x {
1 ... 10 => println!("一到十"),
_ => println!("其它"),
}
let c = 'w';
match c {
'a' ... 'z' => println!("小寫字母"),
'A' ... 'Z' => println!("大寫字母"),
_ => println!("其他字符"),
}
多重匹配
當我們只是單純的想要匹配多種情況的時候,可以使用 |
來分隔多個匹配條件
let x = 1;
match x {
1 | 2 => println!("一或二"),
_ => println!("其他"),
}
ref 和 ref mut
前面我們瞭解到,當被模式匹配命中的時候,未實現Copy
的類型會被默認的move掉,因此,原owner就不再持有其所有權。但是有些時候,我們只想要從中拿到一個變量的(可變)引用,而不想將其move出作用域,怎麼做呢?答:用ref
或者ref mut
。
let mut x = 5;
match x {
ref mut mr => println!("mut ref :{}", mr),
}
// 當然了……在let表達式裡也能用
let ref mut mrx = x;
變量綁定
在模式匹配的過程內部,我們可以用@
來綁定一個變量名,這在複雜的模式匹配中是再方便不過的,比如一個具名的範圍匹配如下:
let x = 1u32;
match x {
e @ 1 ... 5 | e @ 10 ... 15 => println!("get:{}", e),
_ => (),
}
如代碼所示,e綁定了x的值。
當然,變量綁定是一個極其有用的語法,下面是一個來自官方doc裡的例子:
#[derive(Debug)]
struct Person {
name: Option<String>,
}
let name = "Steve".to_string();
let x: Option<Person> = Some(Person { name: Some(name) });
match x {
Some(Person { name: ref a @ Some(_), .. }) => println!("{:?}", a),
_ => {}
}
輸出:
Some("Steve")
後置條件
一個後置的if表達式可以被放在match的模式之後,被稱為match guards
。例如如下代碼:
let x = 4;
let y = false;
match x {
4 | 5 if y => println!("yes"),
_ => println!("no"),
}
猜一下上面代碼的輸出?
答案是no
。因為guard是後置條件,是整個匹配的後置條件:所以上面的式子表達的邏輯實際上是:
// 偽代碼表示
IF y AND (x IN List[4, 5])