枚舉類在 Rust 中并不像其他編程語(yǔ)言中的概念那樣簡(jiǎn)單,但依然可以十分簡(jiǎn)單的使用:
#[derive(Debug)]
enum Book {
Papery, Electronic
}
fn main() {
let book = Book::Papery;
println!("{:?}", book);
}
運(yùn)行結(jié)果:
Papery
書分為紙質(zhì)書(Papery book)和電子書(Electronic book)。
如果你現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)一個(gè)圖書管理系統(tǒng),你需要描述兩種書的不同屬性(紙質(zhì)書有索書號(hào),電子書只有 URL),你可以為枚舉類成員添加元組屬性描述:
enum Book { Papery(u32), Electronic(String), } let book = Book::Papery(1001); let ebook = Book::Electronic(String::from("url://..."));
如果你想為屬性命名,可以用結(jié)構(gòu)體語(yǔ)法:
enum Book { Papery { index: u32 }, Electronic { url: String }, } let book = Book::Papery{index: 1001};
雖然可以如此命名,但請(qǐng)注意,并不能像訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體字段一樣訪問(wèn)枚舉類綁定的屬性。訪問(wèn)的方法在 match 語(yǔ)法中。
枚舉的目的是對(duì)某一類事物的分類,分類的目的是為了對(duì)不同的情況進(jìn)行描述。基于這個(gè)原理,往往枚舉類最終都會(huì)被分支結(jié)構(gòu)處理(許多語(yǔ)言中的 switch )。 switch 語(yǔ)法很經(jīng)典,但在 Rust 中并不支持,很多語(yǔ)言摒棄 switch 的原因都是因?yàn)?switch 容易存在因忘記添加 break 而產(chǎn)生的串接運(yùn)行問(wèn)題,Java 和 C# 這類語(yǔ)言通過(guò)安全檢查杜絕這種情況出現(xiàn)。
Rust 通過(guò) match 語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)。先認(rèn)識(shí)一下如何用 match 處理枚舉類:
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);
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
Papery book 1001
match 塊也可以當(dāng)作函數(shù)表達(dá)式來(lái)對(duì)待,它也是可以有返回值的:
match 枚舉類示例 { 分類1 => 返回值表達(dá)式, 分類2 => 返回值表達(dá)式, ... }
但是所有返回值表達(dá)式的類型必須一樣!
如果把枚舉類附加屬性定義成元組,在 match 塊中需要臨時(shí)指定一個(gè)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);
}
}
match 除了能夠?qū)γ杜e類進(jìn)行分支選擇以外,還可以對(duì)整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符和字符串切片引用(&str)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行分支選擇。其中,浮點(diǎn)數(shù)類型被分支選擇雖然合法,但不推薦這樣使用,因?yàn)榫葐?wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致分支錯(cuò)誤。
對(duì)非枚舉類進(jìn)行分支選擇時(shí)必須注意處理例外情況,即使在例外情況下沒(méi)有任何要做的事 . 例外情況用下劃線 _ 表示:
fn main() {
let t = "abc";
match t {
"abc" => println!("Yes"),
_ => {},
}
}
Option 是 Rust 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的枚舉類,這個(gè)類用于填補(bǔ) Rust 不支持 null 引用的空白。
許多語(yǔ)言支持 null 的存在(C/C++、Java),這樣很方便,但也制造了極大的問(wèn)題,null 的發(fā)明者也承認(rèn)這一點(diǎn),"一個(gè)方便的想法造成累計(jì) 10 億美元的損失"。
null 經(jīng)常在開(kāi)發(fā)者把一切都當(dāng)作不是 null 的時(shí)候給予程序致命一擊:畢竟只要出現(xiàn)一個(gè)這樣的錯(cuò)誤,程序的運(yùn)行就要徹底終止。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,很多語(yǔ)言默認(rèn)不允許 null,但在語(yǔ)言層面支持 null 的出現(xiàn)(常在類型前面用 ? 符號(hào)修飾)。
Java 默認(rèn)支持 null,但可以通過(guò) @NotNull 注解限制出現(xiàn) null,這是一種應(yīng)付的辦法。
Rust 在語(yǔ)言層面徹底不允許空值 null 的存在,但無(wú)奈null 可以高效地解決少量的問(wèn)題,所以 Rust 引入了 Option 枚舉類:
enum Option<T> { Some(T), None, }
如果你想定義一個(gè)可以為空值的類,你可以這樣:
let opt = Option::Some("Hello");
如果你想針對(duì) opt 執(zhí)行某些操作,你必須先判斷它是否是 Option::None:
fn main() {
let opt = Option::Some("Hello");
match opt {
Option::Some(something) => {
println!("{}", something);
},
Option::None => {
println!("opt is nothing");
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
Hello
如果你的變量剛開(kāi)始是空值,你體諒一下編譯器,它怎么知道值不為空的時(shí)候變量是什么類型的呢?
所以初始值為空的 Option 必須明確類型:
fn main() {
let opt: Option<&str> = Option::None;
match opt {
Option::Some(something) => {
println!("{}", something);
},
Option::None => {
println!("opt is nothing");
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
opt is nothing
這種設(shè)計(jì)會(huì)讓空值編程變得不容易,但這正是構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定高效的系統(tǒng)所需要的。由于 Option 是 Rust 編譯器默認(rèn)引入的,在使用時(shí)可以省略 Option:: 直接寫 None 或者 Some()。
Option 是一種特殊的枚舉類,它可以含值分支選擇:
fn main() {
let t = Some(64);
match t {
Some(64) => println!("Yes"),
_ => println!("No"),
}
}
let i = 0;
match i {
0 => println!("zero"),
_ => {},
}
放入主函數(shù)運(yùn)行結(jié)果:
zero
這段程序的目的是判斷 i 是否是數(shù)字 0,如果是就打印 zero。
現(xiàn)在用 if let 語(yǔ)法縮短這段代碼:
let i = 0; if let 0 = i { println!("zero"); }
if let 語(yǔ)法格式如下:
if let 匹配值 = 源變量 { 語(yǔ)句塊 }
可以在之后添加一個(gè) else 塊來(lái)處理例外情況。
if let 語(yǔ)法可以認(rèn)為是只區(qū)分兩種情況的 match 語(yǔ)句的"語(yǔ)法糖"(語(yǔ)法糖指的是某種語(yǔ)法的原理相同的便捷替代品)。
對(duì)于枚舉類依然適用:
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");
}
}