通過match看rust

2023-12-14 18:00:59

  

  最常見的邏輯控制流比如if-else,switch,while等常用程式語言都支援,但恰巧rust語法中沒有switch,取而代之的是更加強大適用的match匹配,我們就來看看rust的match有何奇特之處。


 一、介紹

先來看一個簡單的rust的match用法

enum Role{
  Admin,
  User,
  Guest,
  Unkown
}

fn main(){
  let role=Role::Admin;
  match role{
    Role::Admin=>println!("you're an admin."),
    Role::User=>println!("you're a user."),
    Role::Guest=>println!("you're a guest."),
    _=>println!("deny to access.")
  }
}

從這個例子可以看出,rust的match跟其它常用語言的switch功能相似。都是根據條件匹配分支。

比如C#實現:

enum
{
  Admin,
  User,
  Guest,
  Unkown
}

void Main(){
  var role=Role.Admin;
  switch(role)
  {
    case Role.Admin:{Console.WriteLine("you're an admin."); break;}
    case Role.User:{Console.WriteLine("you're an user."); break;}
    case Role.Guest:{Console.WriteLine("you're an guest."); break;}
    default:{Console.WriteLine("deny to access."); break;}
  }
}

當然rust的match肯定不止於此,我們接著來看。


 二、match配合變體enum解構

rust的變體enum可以包含不同資料型別,再加上match匹配可以輕鬆實現複雜的邏輯需求。
我們還是來看個例子,比如:

enum Operator{
  Plus(i32,i32),
  Subtract(i32,i32),
  Multiply(i32,i32),
  Divide(i32,i32),
  Log10(i32)
}

fn main(){
  let op=Operator::Plus(100,200);
  match op{
    Operator::Plus(a,b)=>println!("{a}+{b}={}",a+b),
    Operator::Subtract(a,b)=>println!("{a}-{b}={}",a-b),
    Operator::Multiply(a,b)=>println!("{a}x{b}={}",a*b),
    Operator::Divide(a,b)=>println!("{a}/{b}={}",a/b),
    Operator::Log10(a)=>println!("log10({a})={}",a.ilog10()),
  }
}

類似這樣的需求還是比較多的,比如處理滑鼠事件

enum MouseEvent{
MoveIn,
MoveOut,
Click(x,y),
...
}

像這個例子在物件導向的程式語言中,肯定是使用型別繼承實現來到達目的,繼承並非不好,而是組合才是更佳思維方式,就好比社會各種組織都是靠共同作業,而非強行大一統,每個部分都有自身最高效的運作方式,強行一致這樣的組織也效率低下。


 三、複雜match匹配臂

1、匹配區間模式

fn main() {
    let num=100;
    match num{
        x @ 1 ..=3| x @ 6 ..=9=>println!("case 1.{x}"),
        4|5=>println!("case 2.b"),
        x=>println!("case 3.{x}")
    }
}

  

2、匹配萬用字元模式

fn main(){
    let test=vec!["b", "m", "r","x","n","t","f","j"];
    let s=(2,3,&test[0..3]);
    match s{
        (_,3,[..,"j"])=>println!("case 1."),
        (2,_,["rust",end @ ..])=>println!("case 2.{:?}",end),
        (_,_,_)=>println!("case 3."),
    }
}

  

當然還有一些其它的模式匹配就不一一說明了。


 四、用match消除if-else

  if-else是所有程式語言中最簡單直接的邏輯流控制方式,以至於被濫用了,在加上變數命名隨意,詞不達意使得程式碼難以理解(最近自嘲的」防禦式程式設計「例外),說實話三層if-else就足以讓人琢磨,我曾見到過十幾層的if-else,一個方法上千行,再後來曾幾何時程式設計流行消除if-else,以C++,Java,C#等流行物件導向語言大多使用設計模式來消除if-else,以至於設計模式被濫用了。

if-else並非是惡,既然提供了當用則用,無需顧慮太多。

在rust中對於單個Option<T>還是推薦用if let方式處理比較簡單,比如:

[Debug]
struct User{
user_name:String,
age:u8
}
fn get_user(user_name:&str,pwd:&str)->Option<User>{
  if user_name=="admin" && pwd=="123456"{
    Some(User{user_name,age:20})
  } else{
    None
  }
}

fn main(){
  let user=get_user("admin","123456");
  if let Some(user)=user{
    println!("login success {:?}",user);
  }
}

  

我們應該謹防的是一個函數大段程式碼多層if-else巢狀,這個就是壞味道了。在其它常用程式語言中可能我們會用if-else寫出這樣的程式碼,虛擬碼比如:

if user.phone!=null{
  if user.email!=null{
    send_message(user.phone);
    send_email(user.email);
    log("優質客戶");
  }else{
    send_message(user.phone);
    log("普通客戶");
  }
}else{
  if user.email!=null{
    send_email(user.email);
    log("一般客戶");
  }else{
    log("待發展客戶");
  }
}

  

if-else是不是看得眼都花了,如果邏輯再複雜一些,這樣的if-else巢狀更多層,人都麻了,不上個設計模式都有點不好意思了。
我們來用rust的mach匹配看看如何消除使得程式碼更加清晰直觀。虛擬碼如下:

struct User{
phone:Option<String>,
email:Option<String>
}

fn main(){
  let user=User{phone:None,email:"[email protected]".to_owned()};
  
  match(user.phone,user.email){
    (Some(phone),Some(emial))=>{
      send_message(user.phone);
      send_email(user.email);
      log("優質客戶");
    },
    (Some(phone),None)=>{
      send_message(user.phone);
      log("普通客戶");
    },
    (None,Some(email))=>{
      send_email(user.email);
      log("一般客戶");
    },
    (_,_)=>log("待發展客戶")
  }
}

  

rust的match可以匹配多個目標,match使得層級單一了,整體邏輯是不是清晰多了。


 

好了,囉嗦了這麼多,感謝各位看官駐足在此停留。

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