RUST 毎日の州: パターンマッチング

新しい変数バインディングを作成するために let ステートメントをよく使用しますが、let はそこで終わりではありません。実際、let ステートメントはパターンマッチングステートメントです。これにより、内部構造に基づいて値を操作および判断したり、代数データ型から値を抽出したりすることができます。

let tuple = (1_i32, false, 3f32);
let (head, center, tail) = tuple;

上に示したように、2 番目の文を通じて、結合されたデータ構造が分解され、3 つの異なる変数に分割されます。let ステートメントでは、= 記号の左側の内容がパターン、= 記号の右側の内容が照合対象の内容になります。これは、タプル変数から 3 つの新しい変数 head、center、tail を抽出することに相当し、それぞれタプルの 3 つのメンバーに対応します。

Rust のパターンマッチング関数は、データ構造をどのように組み立て、どのように分解するかという原則に従います。次の例から錆の美しさを感じてください。

struct T1 (i32, char);
struct T2 {
    item1: T1,
    item2: bool,
} 
fn main()
{
    let x = T2 {
        item1: T1(0, 'A'),
        item2: false,
    };
    let T2 {
        item1: T1(value1, value2),
        item2: value3,
    } = x;
    println!("{} {} {}", value1, value2, value3);
}

Rustの「パターンマッチング」関数はlet、match、if let、while let、関数呼び出し、クロージャ呼び出しなどに登場します。

マッチ

match パターンマッチングはプロセス制御に使用され、現在の値が一連のパターンの 1 つと一致するかどうかを確認します。パターンは、リテラル、変数、ワイルドカード、およびその他のコンテンツで構成できます。各パターンは分岐であり、プログラムは一致するパターンに従って対応するコードを実行します。

Rust では、一致パターンのマッチングが網羅的であること、つまりすべての可能性を網羅する必要があります。そうしないと、プログラムエラーが発生します。これを行う 1 つの方法は、ワイルドカード "_" を他の分岐の後に配置することです。ワイルドカード "_" は、上記で指定されていないすべての可能なパターンに一致します。

垂直バー (|) を使用して、一致分岐内で複数のパターンを組み合わせることができます。
範囲内の値を一致させるには... を使用します。
演算子 @ を使用して、パターン内の値を分岐の右側のコードで使用する変数にバインドします。このタイプの一致はバインドパターンと呼ばれます。一致分岐に保護を追加するには、if キーワードを使用します。
if を「マッチガード」として使用できます。一致が成功し、if 条件が満たされると、次のステートメントが実行されます。
ワイルドカード「_」は、上記で指定されていないすべての可能なパターンに一致します。

fn main() {
 let age = 6;

 match age {
     0 => println!("You are a baby."),
     1..=7 => println!("You are a toddler."),
     8|9|10|11 => println!("You are a schoolchild."),
     i if i >= 12 && i<=17 => println!("You are a teenager."),
     n @ 18  => println!("You are {}.",n),
     19..=100 => println!("You are an adult."),
     _ => println!("Cool !"),
     }
 }

if let&while let

if let および while let 式は、コードを簡素化するために、一部のシナリオで一致パターンマッチングを置き換えることができます。
match と比較すると、 let は関心のある値のみを照合することができ、 else は残りのケースの処理を続行するために使用できます。

fn main() {
 let value =  Some(7);
 if let Some(7) = value {
     println!("seven"); }

  if let Some(v) = value {
     println!("Some({})",v); 
  }else{
     println!("None"); 
  }

 }

条件付きループ while let は、失敗が発生するまで同じパターンマッチを繰り返し実行します。

fn while_let_vec() {
 let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
 while let Some(value) = vec.pop() { 
    println!("{}", value);
 }
 }

関数パラメータ (クロージャ)

上記の 2 つの状況を通して、すでに大まかな理解はできたと思いますが、例を見てみましょう。

struct T {
    item1: char,
    item2: bool,
} 
fn test( T{item1: arg1, item2: arg2} : T) {
    println!("{} {}", arg1, arg2);
} 
fn main()
{
    let x = T {
        item1: 'A',
        item2: false,
    };
    test(x);
}

関数パラメータリストと同様に、クロージャパラメータリストでもパターンを使用できます。

その他（させる、させる）

遭遇する可能性のあるシナリオもいくつかありますが、パターンマッチングのルールをすでに理解していれば、関連するコードを見たり書いたりしても、おそらくすぐに実行できるでしょう。

記事の冒頭でも紹介していますが、それが自然かどうかは例題を見ていただければと思います。

let v = vec!['a', 'b', 'c'];
for (index, value) in v.iter().enumerate() {
    println!("{} is at index {}", value, index);
}