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【Rust自学】18.1. 能用到模式（匹配）的地方

article 2025/2/2 19:26:32

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18.1.1. 什么是模式

模式(pattern) 是Rust里的一种特殊的语法，用于匹配复杂和简单类型的结构。

将模式与匹配表达式和其他构造结合使用，可以更好地控制程序的控制流。

模式由以下元素（的一些组合）组成：

字面值
解构的数组、enum、struct和tuple
变量
通配符
占位符

想要使用模式，需要将其与某个值进行比较：如果模式匹配，就可以在代码中使用这个值的相应部分。

18.1.2. `match`的`Arm`

Arm（分支）就可以使用模式。它的形式是：

match VALUE {
    PATTERN => EXPRESSION,
    PATTERN => EXPRESSION,
    PATTERN => EXPRESSION,
}

match的要求是详尽（尽可能包含所有可能性），必须把所有的可能性写全。

在match还经常用到_，它会匹配任何东西。它并不会绑定到变量上。它通常用于match的最糊一个分支，或用于忽略某个值。

如果想要看更详细的介绍，可以去 6.3. 控制流运算符-match

18.1.3. `if let`表达式

if let表达式可以看作是match表达式只匹配一种可能性的形式。

它可选地可以拥有，包括：

else if
else
else if let

if let相比于match的缺点在于不会检查穷尽性，如果我们省略了最后一个else块并因此错过了对某些情况的处理，编译器将不会提醒我们可能的逻辑错误。看个例子：

fn main() {
    let favorite_color: Option<&str> = None;
    let is_tuesday = false;
    let age: Result<u8, _> = "34".parse();

    if let Some(color) = favorite_color {
        println!("Using your favorite color, {color}, as the background");
    } else if is_tuesday {
        println!("Tuesday is green day!");
    } else if let Ok(age) = age {
        if age > 30 {
            println!("Using purple as the background color");
        } else {
            println!("Using orange as the background color");
        }
    } else {
        println!("Using blue as the background color");
    }
}

如果用户指定最喜欢的颜色，则该颜色将用作背景。如果没有指定最喜欢的颜色并且今天是星期二，则背景颜色为绿色。否则，如果用户将他们的年龄指定为字符串，并且我们可以成功将其解析为数字，则颜色为紫色或橙色，具体取决于数字的值。如果这些条件都不适用，则背景颜色为蓝色。

这种条件结构使我们能够支持复杂的需求。使用我们这里的硬编码值，此示例将打印 Using purple as the background color 。

你可以看到， if let也可以采用与match相同的方式引入阴影变量： if let Ok(age) = age行引入了一个新的阴影age变量，其中包含Ok变量内的值。这意味着我们需要将if age > 30条件放置在该块中：我们不能将这两个条件组合成 if let Ok(age) = age && age > 30 。我们想要与 30 进行比较的阴影age在新范围以大括号{开头之前才有效。

其余详细内容可见 6.4. 简单的控制流-if let

18.1.4. `while let`条件循环

while let和if let有点相似，只要模式继续满足匹配的条件，那它允许while循环一直运行。

看个例子：

let mut stack = Vec::new();

stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

while let Some(top) = stack.pop() {
    println!("{top}");
}

此示例打印 3、2，然后打印 1。 pop方法从向量中取出最后一个元素并返回Some(value) 。如果向量为空， pop 返回None 。只要pop返回Some ， while循环就会继续运行其块中的代码。当pop返回None时，循环停止。我们可以使用while let将每个元素从堆栈中弹出。

18.1.5. `for`循环

for循环是Rust中Rust中最常见的循环。for循环中，模式就是紧随for关键字后的值。

在for循环中，直接跟在关键字for后面的值是一个模式。例如，在for x in y中， x是模式。下面的例子演示了如何在for循环中使用模式来解构或分解元组作为for循环的一部分：

let v = vec!['a', 'b', 'c'];

for (index, value) in v.iter().enumerate() {
    println!("{value} is at index {index}");
}

输出：

a is at index 0
b is at index 1
c is at index 2

其余信息可见 3.6. 控制流：循环

18.1.6. `let`语句

let语句也是模式，其写法规范是：

let PATTERN = EXPRESSION;

看个例子：

let (x, y, z) = (1, 2, 3);

我们将元组与模式进行匹配。 Rust 比较值(1, 2, 3) 到模式(x, y, z)并看到该值与模式匹配，因此 Rust 将1绑定到x ， 2绑定到y ， 3绑定到z 。你可以将此元组模式视为其中嵌套了三个单独的变量模式。

18.1.7. 函数参数

函数的参数也可以是模式，看个例子：

fn foo(x: i32) {
    // ...
}

x部分是一个模式。

正如我们对let所做的那样，我们可以将函数参数中的元组与模式进行匹配。如下例：

fn print_coordinates(&(x, y): &(i32, i32)) {
    println!("Current location: ({x}, {y})");
}

fn main() {
    let point = (3, 5);
    print_coordinates(&point);
}