通过match看rust

最常见的逻辑控制流比如if-else,switch,while等常用编程语言都支持，但恰巧rust语法中没有switch，取而代之的是更加强大适用的match匹配，我们就来看看rust的match有何奇特之处。

一、介绍

先来看一个简单的rust的match用法

复制代码

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.")
  }
}

从这个例子可以看出，rust的match跟其它常用语言的switch功能相似。都是根据条件匹配分支。

比如C#实现：

复制代码

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;}
  }
}

当然rust的match肯定不止于此，我们接着来看。

二、match配合变体enum解构

rust的变体enum可以包含不同数据类型，再加上match匹配可以轻松实现复杂的逻辑需求。
我们还是来看个例子，比如：

复制代码

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()),
  }
}

类似这样的需求还是比较多的，比如处理鼠标事件

复制代码

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

像这个例子在面向对象的编程语言中，肯定是使用类型继承实现来到达目的，继承并非不好，而是组合才是更佳思维方式，就好比社会各种组织都是靠协作，而非强行大一统，每个部分都有自身最高效的运作方式，强行一致这样的组织也效率低下。

三、复杂match匹配臂

1、匹配区间模式

复制代码

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、匹配通配符模式

复制代码

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."),
    }
}

当然还有一些其它的模式匹配就不一一说明了。

四、用match消除if-else

if-else是所有编程语言中最简单直接的逻辑流控制方式，以至于被滥用了，在加上变量命名随意，词不达意使得代码难以理解（最近自嘲的"防御式编程"例外），说实话三层if-else就足以让人琢磨，我曾见到过十几层的if-else，一个方法上千行，再后来曾几何时编程流行消除if-else，以C++,Java,C#等流行面向对象语言大多使用设计模式来消除if-else，以至于设计模式被滥用了。

if-else并非是恶，既然提供了当用则用，无需顾虑太多。

在rust中对于单个Option<T>还是推荐用if let方式处理比较简单，比如：

复制代码

[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);
  }
}

我们应该谨防的是一个函数大段代码多层if-else嵌套，这个就是坏味道了。在其它常用编程语言中可能我们会用if-else写出这样的代码，伪代码比如：

复制代码

if user.phone!=null{
  if user.email!=null{
    send_message(user.phone);
    send_email(user.email);
    log("优质客户");
  }else{
    send_message(user.phone);
    log("普通客户");
  }
}else{
  if user.email!=null{
    send_email(user.email);
    log("一般客户");
  }else{
    log("待发展客户");
  }
}

if-else是不是看得眼都花了，如果逻辑再复杂一些，这样的if-else嵌套更多层，人都麻了，不上个设计模式都有点不好意思了。
我们来用rust的mach匹配看看如何消除使得代码更加清晰直观。伪代码如下：

复制代码

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

fn main(){
  let user=User{phone:None,email:"bm@vv.com".to_owned()};
  
  match(user.phone,user.email){
    (Some(phone),Some(emial))=>{
      send_message(user.phone);
      send_email(user.email);
      log("优质客户");
    },
    (Some(phone),None)=>{
      send_message(user.phone);
      log("普通客户");
    },
    (None,Some(email))=>{
      send_email(user.email);
      log("一般客户");
    },
    (_,_)=>log("待发展客户")
  }
}

rust的match可以匹配多个目标，match使得层级单一了，整体逻辑是不是清晰多了。

好了，啰嗦了这么多，感谢各位看官驻足在此停留。

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