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Rust枚举类与模式匹配

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前言

书接上文,本篇博客分享的是Rust 枚举类与模式匹配 的知识。作为安全性强的语言,Rust 的枚举类并不像其他编程语言中的概念那样简单,但依然可以十分简单的使用。

1、Rust基本枚举类语法

枚举允许我们列举所有可能的值来定义一个类型,枚举中的值也叫变体

1.1、定义枚举

我们举一个例子:

IP地址:IPV4、IPV6

enum IpAddrKind{
	V4,
	V6
}

接收枚举值

let four=IpAddrKind::V4;
let six=IpAddrKind::V6;

枚举的变体都位于标识符的命名空间下,使用::进行分割

1.2、将数据附加到枚举的变体中

形式如下:

enum IpAddr{
	V4(String),
	V6(String)
}

优点:

例如:

#[derive(Debug)]
enum IpAddrKind {
    V4(u8,u8,u8,u8),
    V6(String)
}

fn main() {
    let home=IpAddrKind::V4(127, 0, 0, 1);
    let loopback=IpAddrKind::V6(String::from("这是IPV6"));
    println!("{:?}\n{:?}",home,loopback);
}

运行效果:

struct IpV4Addr{
    //--snip--
}
struct IpV6Addr{
    //--snip--
}

enum IpAddr {
    V4(IpV4Addr),
    V6(IpV6Addr)
}

1.3、变体的多种嵌套方式

enum Message {
    Quit,
    Move {x:i32,y:u32},
    Write(String),
    ChangeColor(i32,i32,i32)
}

fn main() {
    let q=Message::Quit;
    let m=Message::Move { x: 6, y: 12 };
    let w=Message::Write(String::from("hello_world"));
    let c=Message::ChangeColor(255, 255, 0);
}

在这段代码中枚举类变体一共有四种数据类型:

1.4、定义枚举方法

和结构体方法类似,使用impl关键字:

impl Message{
	fn call(&self){}
}

这里就不具体实现了,此时枚举的所有变体都可以调用call方法,例如q.call();

2、Option枚举

2.1、引入Option枚举解决控制问题

Rust 在语言层面彻底不允许空值 null 的存在,但无奈null 可以高效地解决少量的问题,所以 Rust 引入了 Option 枚举类:

enum Option<T>{
	Some(T),
	None
}

2.2、枚举类的具体使用

枚举类包含在预导入模块中(Prelude),可直接使用:

let some_number=Some(5);
let some_string=Some("a string")

let absent:Option<&str>=None;

注意:

3、match控制流运算符

Rust 通过 match 语句来实现分支结构。先认识一下如何用 match 处理枚举类:

fn main() {
    enum Book {
        Papery {index: u32},
        Electronic {url: String},
    }
   
    let book = Book::Papery{index: 1001};
    let ebook = Book::Electronic{url: String::from("url...")};
   
    match book {
        Book::Papery { index } => {
            println!("Papery book {}", index);
        },
        Book::Electronic { url } => {
            println!("E-book {}", url);
        }
    }
}
//运行结果:Papery book 1001

这是由于book属于Papery的变体,因此会执行第一个打印语句

match 块也可以当作函数表达式来对待,它也是可以有返回值的:

match 枚举类实例 {
    分类1 => 返回值表达式,
    分类2 => 返回值表达式,
    ...
}

但是要谨记:所有返回值表达式的类型必须一样!

如果把枚举类附加属性定义成元组,在 match 块中需要临时指定一个名字:

enum Book {
    Papery(u32),
    Electronic {url: String},
}
let book = Book::Papery(1001);

match book {
    Book::Papery(i) => {
        println!("{}", i);
    },
    Book::Electronic { url } => {
        println!("{}", url);
    }
}

变体Papery指定了i变量,Electronic指定了url

match 除了能够对枚举类进行分支选择以外,还可以对整数、浮点数、字符和字符串切片引用(&str)类型的数据进行分支选择。其中,浮点数类型被分支选择虽然合法,但不推荐这样使用,因为精度问题可能会导致分支错误。

对非枚举类进行分支选择时必须注意处理例外情况,即使在例外情况下没有任何要做的事。例外情况用下划线 _ 表示:

fn main() {
    let t = "abc";
    match t {
        "abc" => println!("Yes"),
        _ => {},
    }
}

4、if let 语法

通过一个简单的流程控制代码理解此部分知识:

let i = 0;
match i {
    0 => println!("zero"),
    _ => {},
}
//主函数中运行结果:zero

这段程序的目的是判断 i 是否是数字 0,如果是就打印 zero。

那么现在用 if let 语法缩短这段代码:

let i = 0;
if let 0 = i {
    println!("zero");
}

if let 语法格式如下:

if let 匹配值 = 源变量 {
    语句块
}

if let 语法可以认为是只区分两种情况的 match 语句的"语法糖"

在枚举类中的使用:

fn main() {
    enum Book {
        Papery(u32),
        Electronic(String)
    }
    let book = Book::Electronic(String::from("url"));
    if let Book::Papery(index) = book {
        println!("Papery {}", index);
    } else {
        println!("Not papery book");
    }
}
//运行结果:Not papery book

Rust 枚举类和模式匹配的知识就分享到这里了,期待你的鼓励,这将是我创作的不竭动力!

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