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rust-course/basic/match-pattern/all-patterns.html

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<title>全模式列表 - Rust语言圣经(Rust Course)</title>
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<!-- Work around some values being stored in localStorage wrapped in quotes -->
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}
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<!-- Set the theme before any content is loaded, prevents flash -->
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var sidebar_toggle = document.getElementById("sidebar-toggle-anchor");
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try { sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar'); } catch(e) { }
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</div>
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if (e.target.tagName === 'A') {
sessionStorage.setItem('sidebar-scroll', sidebarScrollbox.scrollTop);
}
}, { passive: true });
var sidebarScrollTop = sessionStorage.getItem('sidebar-scroll');
sessionStorage.removeItem('sidebar-scroll');
if (sidebarScrollTop) {
// preserve sidebar scroll position when navigating via links within sidebar
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} else {
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link.setAttribute('tabIndex', sidebar === 'visible' ? 0 : -1);
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<div id="content" class="content">
<!-- Page table of contents -->
<div class="sidetoc"><nav class="pagetoc"></nav></div>
<main>
<h1 id="全模式列表"><a class="header" href="#全模式列表">全模式列表</a></h1>
<p>在本书中我们已领略过许多不同类型模式的例子，本节的目标就是把这些模式语法都罗列出来，方便大家检索查阅（模式匹配在我们的开发中会经常用到）。</p>
<h3 id="匹配字面值"><a class="header" href="#匹配字面值">匹配字面值</a></h3>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let x = 1;
match x {
1 =&gt; println!(&quot;one&quot;),
2 =&gt; println!(&quot;two&quot;),
3 =&gt; println!(&quot;three&quot;),
_ =&gt; println!(&quot;anything&quot;),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>这段代码会打印 <code>one</code> 因为 <code>x</code> 的值是 1，如果希望代码获得特定的具体值，那么这种语法很有用。</p>
<h3 id="匹配命名变量"><a class="header" href="#匹配命名变量">匹配命名变量</a></h3>
<p>在 <a href="https://course.rs/basic/match-pattern/match-if-let.html#%E5%8F%98%E9%87%8F%E9%81%AE%E8%94%BD">match</a> 中，我们有讲过变量遮蔽的问题，这个在<strong>匹配命名变量</strong>时会遇到：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
let x = Some(5);
let y = 10;
match x {
Some(50) =&gt; println!(&quot;Got 50&quot;),
Some(y) =&gt; println!(&quot;Matched, y = {:?}&quot;, y),
_ =&gt; println!(&quot;Default case, x = {:?}&quot;, x),
}
println!(&quot;at the end: x = {:?}, y = {:?}&quot;, x, y);
}</code></pre></pre>
<p>让我们看看当 <code>match</code> 语句运行的时候发生了什么。第一个匹配分支的模式并不匹配 <code>x</code> 中定义的值，所以代码继续执行。</p>
<p>第二个匹配分支中的模式引入了一个新变量 <code>y</code>，它会匹配任何 <code>Some</code> 中的值。因为这里的 <code>y</code> 在 <code>match</code> 表达式的作用域中，而不是之前 <code>main</code> 作用域中，所以这是一个新变量，不是开头声明为值 10 的那个 <code>y</code>。这个新的 <code>y</code> 绑定会匹配任何 <code>Some</code> 中的值，在这里是 <code>x</code> 中的值。因此这个 <code>y</code> 绑定了 <code>x</code> 中 <code>Some</code> 内部的值。这个值是 5，所以这个分支的表达式将会执行并打印出 <code>Matched，y = 5</code>。</p>
<p>如果 <code>x</code> 的值是 <code>None</code> 而不是 <code>Some(5)</code>，头两个分支的模式不会匹配，所以会匹配模式 <code>_</code>。这个分支的模式中没有引入变量 <code>x</code>，所以此时表达式中的 <code>x</code> 会是外部没有被遮蔽的 <code>x</code>，也就是 <code>None</code>。</p>
<p>一旦 <code>match</code> 表达式执行完毕，其作用域也就结束了，同理内部 <code>y</code> 的作用域也结束了。最后的 <code>println!</code> 会打印 <code>at the end: x = Some(5), y = 10</code>。</p>
<p>如果你不想引入变量遮蔽，可以使用另一个变量名而非 <code>y</code>，或者使用匹配守卫(match guard)的方式，稍后在<a href="#%E5%8C%B9%E9%85%8D%E5%AE%88%E5%8D%AB%E6%8F%90%E4%BE%9B%E7%9A%84%E9%A2%9D%E5%A4%96%E6%9D%A1%E4%BB%B6">匹配守卫提供的额外条件</a>中会讲解。</p>
<h3 id="单分支多模式"><a class="header" href="#单分支多模式">单分支多模式</a></h3>
<p>在 <code>match</code> 表达式中，可以使用 <code>|</code> 语法匹配多个模式，它代表 <strong>或</strong>的意思。例如，如下代码将 <code>x</code> 的值与匹配分支相比较，第一个分支有 <strong>或</strong> 选项，意味着如果 <code>x</code> 的值匹配此分支的任何一个模式，它就会运行：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let x = 1;
match x {
1 | 2 =&gt; println!(&quot;one or two&quot;),
3 =&gt; println!(&quot;three&quot;),
_ =&gt; println!(&quot;anything&quot;),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>上面的代码会打印 <code>one or two</code>。</p>
<h3 id="通过序列--匹配值的范围"><a class="header" href="#通过序列--匹配值的范围">通过序列 <code>..=</code> 匹配值的范围</a></h3>
<p>在<a href="https://course.rs/basic/base-type/numbers.html#%E5%BA%8F%E5%88%97range">数值类型</a>中我们有讲到一个序列语法，该语法不仅可以用于循环中，还能用于匹配模式。</p>
<p><code>..=</code> 语法允许你匹配一个闭区间序列内的值。在如下代码中，当模式匹配任何在此序列内的值时，该分支会执行：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let x = 5;
match x {
1..=5 =&gt; println!(&quot;one through five&quot;),
_ =&gt; println!(&quot;something else&quot;),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>如果 <code>x</code> 是 1、2、3、4 或 5，第一个分支就会匹配。这相比使用 <code>|</code> 运算符表达相同的意思更为方便；相比 <code>1..=5</code>，使用 <code>|</code> 则不得不指定 <code>1 | 2 | 3 | 4 | 5</code> 这五个值，而使用 <code>..=</code> 指定序列就简短的多，比如希望匹配比如从 1 到 1000 的数字的时候！</p>
<p>序列只允许用于数字或字符类型，原因是：它们可以连续，同时编译器在编译期可以检查该序列是否为空，字符和数字值是 Rust 中仅有的可以用于判断是否为空的类型。</p>
<p>如下是一个使用字符类型序列的例子：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let x = 'c';
match x {
'a'..='j' =&gt; println!(&quot;early ASCII letter&quot;),
'k'..='z' =&gt; println!(&quot;late ASCII letter&quot;),
_ =&gt; println!(&quot;something else&quot;),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>Rust 知道 <code>'c'</code> 位于第一个模式的序列内，所以会打印出 <code>early ASCII letter</code>。</p>
<h3 id="解构并分解值"><a class="header" href="#解构并分解值">解构并分解值</a></h3>
<p>也可以使用模式来解构结构体、枚举、元组、数组和引用。</p>
<h4 id="解构结构体"><a class="header" href="#解构结构体">解构结构体</a></h4>
<p>下面代码展示了如何用 <code>let</code> 解构一个带有两个字段 <code>x</code> 和 <code>y</code> 的结构体 <code>Point</code>：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
fn main() {
let p = Point { x: 0, y: 7 };
let Point { x: a, y: b } = p;
assert_eq!(0, a);
assert_eq!(7, b);
}</code></pre></pre>
<p>这段代码创建了变量 <code>a</code> 和 <code>b</code> 来匹配结构体 <code>p</code> 中的 <code>x</code> 和 <code>y</code> 字段，这个例子展示了<strong>模式中的变量名不必与结构体中的字段名一致</strong>。不过通常希望变量名与字段名一致以便于理解变量来自于哪些字段。</p>
<p>因为变量名匹配字段名是常见的，同时因为 <code>let Point { x: x, y: y } = p;</code> 中 <code>x</code> 和 <code>y</code> 重复了，所以对于匹配结构体字段的模式存在简写：只需列出结构体字段的名称，则模式创建的变量会有相同的名称。下例与上例有着相同行为的代码，不过 <code>let</code> 模式创建的变量为 <code>x</code> 和 <code>y</code> 而不是 <code>a</code> 和 <code>b</code>：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
fn main() {
let p = Point { x: 0, y: 7 };
let Point { x, y } = p;
assert_eq!(0, x);
assert_eq!(7, y);
}</code></pre></pre>
<p>这段代码创建了变量 <code>x</code> 和 <code>y</code>，与结构体 <code>p</code> 中的 <code>x</code> 和 <code>y</code> 字段相匹配。其结果是变量 <code>x</code> 和 <code>y</code> 包含结构体 <code>p</code> 中的值。</p>
<p>也可以使用字面值作为结构体模式的一部分进行解构，而不是为所有的字段创建变量。这允许我们测试一些字段为特定值的同时创建其他字段的变量。</p>
<p>下文展示了固定某个字段的匹配方式：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">struct Point {
</span><span class="boring"> x: i32,
</span><span class="boring"> y: i32,
</span><span class="boring">}
</span><span class="boring">
</span>fn main() {
let p = Point { x: 0, y: 7 };
match p {
Point { x, y: 0 } =&gt; println!(&quot;On the x axis at {}&quot;, x),
Point { x: 0, y } =&gt; println!(&quot;On the y axis at {}&quot;, y),
Point { x, y } =&gt; println!(&quot;On neither axis: ({}, {})&quot;, x, y),
}
}</code></pre></pre>
<p>首先是 <code>match</code> 第一个分支，指定匹配 <code>y</code> 为 <code>0</code> 的 <code>Point</code>；
然后第二个分支在第一个分支之后，匹配 <code>y</code> 不为 <code>0</code>，<code>x</code> 为 <code>0</code> 的 <code>Point</code>;
最后一个分支匹配 <code>x</code> 不为 <code>0</code>，<code>y</code> 也不为 <code>0</code> 的 <code>Point</code>。</p>
<p>在这个例子中，值 <code>p</code> 因为其 <code>x</code> 包含 0 而匹配第二个分支，因此会打印出 <code>On the y axis at 7</code>。</p>
<h4 id="解构枚举"><a class="header" href="#解构枚举">解构枚举</a></h4>
<p>下面代码以 <code>Message</code> 枚举为例，编写一个 <code>match</code> 使用模式解构每一个内部值：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">enum Message {
Quit,
Move { x: i32, y: i32 },
Write(String),
ChangeColor(i32, i32, i32),
}
fn main() {
let msg = Message::ChangeColor(0, 160, 255);
match msg {
Message::Quit =&gt; {
println!(&quot;The Quit variant has no data to destructure.&quot;)
}
Message::Move { x, y } =&gt; {
println!(
&quot;Move in the x direction {} and in the y direction {}&quot;,
x,
y
);
}
Message::Write(text) =&gt; println!(&quot;Text message: {}&quot;, text),
Message::ChangeColor(r, g, b) =&gt; {
println!(
&quot;Change the color to red {}, green {}, and blue {}&quot;,
r,
g,
b
)
}
}
}</code></pre></pre>
<p>这里老生常谈一句话，模式匹配一样要类型相同，因此匹配 <code>Message::Move{1,2}</code> 这样的枚举值，就必须要用 <code>Message::Move{x,y}</code> 这样的同类型模式才行。</p>
<p>这段代码会打印出 <code>Change the color to red 0, green 160, and blue 255</code>。尝试改变 <code>msg</code> 的值来观察其他分支代码的运行。</p>
<p>对于像 <code>Message::Quit</code> 这样没有任何数据的枚举成员，不能进一步解构其值。只能匹配其字面值 <code>Message::Quit</code>，因此模式中没有任何变量。</p>
<p>对于另外两个枚举成员，就用相同类型的模式去匹配出对应的值即可。</p>
<h4 id="解构嵌套的结构体和枚举"><a class="header" href="#解构嵌套的结构体和枚举">解构嵌套的结构体和枚举</a></h4>
<p>目前为止，所有的例子都只匹配了深度为一级的结构体或枚举。 <code>match</code> 也可以匹配嵌套的项！</p>
<p>例如使用下面的代码来同时支持 RGB 和 HSV 色彩模式：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">enum Color {
Rgb(i32, i32, i32),
Hsv(i32, i32, i32),
}
enum Message {
Quit,
Move { x: i32, y: i32 },
Write(String),
ChangeColor(Color),
}
fn main() {
let msg = Message::ChangeColor(Color::Hsv(0, 160, 255));
match msg {
Message::ChangeColor(Color::Rgb(r, g, b)) =&gt; {
println!(
&quot;Change the color to red {}, green {}, and blue {}&quot;,
r,
g,
b
)
}
Message::ChangeColor(Color::Hsv(h, s, v)) =&gt; {
println!(
&quot;Change the color to hue {}, saturation {}, and value {}&quot;,
h,
s,
v
)
}
_ =&gt; ()
}
}</code></pre></pre>
<p><code>match</code> 第一个分支的模式匹配一个 <code>Message::ChangeColor</code> 枚举成员，该枚举成员又包含了一个 <code>Color::Rgb</code> 的枚举成员，最终绑定了 3 个内部的 <code>i32</code> 值。第二个，就交给亲爱的读者来思考完成。</p>
<h4 id="解构结构体和元组"><a class="header" href="#解构结构体和元组">解构结构体和元组</a></h4>
<p>我们甚至可以用复杂的方式来混合、匹配和嵌套解构模式。如下是一个复杂结构体的例子，其中结构体和元组嵌套在元组中，并将所有的原始类型解构出来：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
let ((feet, inches), Point {x, y}) = ((3, 10), Point { x: 3, y: -10 });
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>这种将复杂类型分解匹配的方式，可以让我们单独得到感兴趣的某个值。</p>
<h4 id="解构数组"><a class="header" href="#解构数组">解构数组</a></h4>
<p>对于数组，我们可以用类似元组的方式解构，分为两种情况：</p>
<p>定长数组</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let arr: [u16; 2] = [114, 514];
let [x, y] = arr;
assert_eq!(x, 114);
assert_eq!(y, 514);
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>不定长数组</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let arr: &amp;[u16] = &amp;[114, 514];
if let [x, ..] = arr {
assert_eq!(x, &amp;114);
}
if let &amp;[.., y] = arr {
assert_eq!(y, 514);
}
let arr: &amp;[u16] = &amp;[];
assert!(matches!(arr, [..]));
assert!(!matches!(arr, [x, ..]));
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<h3 id="忽略模式中的值"><a class="header" href="#忽略模式中的值">忽略模式中的值</a></h3>
<p>有时忽略模式中的一些值是很有用的，比如在 <code>match</code> 中的最后一个分支使用 <code>_</code> 模式匹配所有剩余的值。 你也可以在另一个模式中使用 <code>_</code> 模式，使用一个以下划线开始的名称，或者使用 <code>..</code> 忽略所剩部分的值。</p>
<h4 id="使用-_-忽略整个值"><a class="header" href="#使用-_-忽略整个值">使用 <code>_</code> 忽略整个值</a></h4>
<p>虽然 <code>_</code> 模式作为 <code>match</code> 表达式最后的分支特别有用，但是它的作用还不限于此。例如可以将其用于函数参数中：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn foo(_: i32, y: i32) {
println!(&quot;This code only uses the y parameter: {}&quot;, y);
}
fn main() {
foo(3, 4);
}</code></pre></pre>
<p>这段代码会完全忽略作为第一个参数传递的值 <code>3</code>，并会打印出 <code>This code only uses the y parameter: 4</code>。</p>
<p>大部分情况当你不再需要特定函数参数时，最好修改签名不再包含无用的参数。在一些情况下忽略函数参数会变得特别有用，比如实现特征时，当你需要特定类型签名但是函数实现并不需要某个参数时。此时编译器就<strong>不会警告说存在未使用的函数参数</strong>，就跟使用命名参数一样。</p>
<h4 id="使用嵌套的-_-忽略部分值"><a class="header" href="#使用嵌套的-_-忽略部分值">使用嵌套的 <code>_</code> 忽略部分值</a></h4>
<p>可以在一个模式内部使用 <code>_</code> 忽略部分值：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let mut setting_value = Some(5);
let new_setting_value = Some(10);
match (setting_value, new_setting_value) {
(Some(_), Some(_)) =&gt; {
println!(&quot;Can't overwrite an existing customized value&quot;);
}
_ =&gt; {
setting_value = new_setting_value;
}
}
println!(&quot;setting is {:?}&quot;, setting_value);
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>这段代码会打印出 <code>Can't overwrite an existing customized value</code> 接着是 <code>setting is Some(5)</code>。</p>
<p>第一个匹配分支，我们不关心里面的值，只关心元组中两个元素的类型，因此对于 <code>Some</code> 中的值，直接进行忽略。
剩下的形如 <code>(Some(_),None)</code>，<code>(None, Some(_))</code>, <code>(None,None)</code> 形式，都由第二个分支 <code>_</code> 进行分配。</p>
<p>还可以在一个模式中的多处使用下划线来忽略特定值，如下所示，这里忽略了一个五元元组中的第二和第四个值：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let numbers = (2, 4, 8, 16, 32);
match numbers {
(first, _, third, _, fifth) =&gt; {
println!(&quot;Some numbers: {}, {}, {}&quot;, first, third, fifth)
},
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>老生常谈：模式匹配一定要类型相同，因此匹配 <code>numbers</code> 元组的模式，也必须有五个值（元组中元素的数量也属于元组类型的一部分）。</p>
<p>这会打印出 <code>Some numbers: 2, 8, 32</code>, 值 4 和 16 会被忽略。</p>
<h4 id="使用下划线开头忽略未使用的变量"><a class="header" href="#使用下划线开头忽略未使用的变量">使用下划线开头忽略未使用的变量</a></h4>
<p>如果你创建了一个变量却不在任何地方使用它，Rust 通常会给你一个警告，因为这可能会是个 BUG。但是有时创建一个不会被使用的变量是有用的，比如你正在设计原型或刚刚开始一个项目。这时你希望告诉 Rust 不要警告未使用的变量，为此可以用下划线作为变量名的开头：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
let _x = 5;
let y = 10;
}</code></pre></pre>
<p>这里得到了警告说未使用变量 <code>y</code>，至于 <code>x</code> 则没有警告。</p>
<p>注意, 只使用 <code>_</code> 和使用以下划线开头的名称有些微妙的不同：比如 <strong><code>_x</code> 仍会将值绑定到变量，而 <code>_</code> 则完全不会绑定</strong>。</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let s = Some(String::from(&quot;Hello!&quot;));
if let Some(_s) = s {
println!(&quot;found a string&quot;);
}
println!(&quot;{:?}&quot;, s);
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p><code>s</code> 是一个拥有所有权的动态字符串，在上面代码中，我们会得到一个错误，因为 <code>s</code> 的值会被转移给 <code>_s</code>，在 <code>println!</code> 中再次使用 <code>s</code> 会报错：</p>
<pre><code class="language-console">error[E0382]: borrow of partially moved value: `s`
--&gt; src/main.rs:8:22
|
4 | if let Some(_s) = s {
| -- value partially moved here
...
8 | println!(&quot;{:?}&quot;, s);
| ^ value borrowed here after partial move
</code></pre>
<p>只使用下划线本身，则并不会绑定值，因为 <code>s</code> 没有被移动进 <code>_</code>：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let s = Some(String::from(&quot;Hello!&quot;));
if let Some(_) = s {
println!(&quot;found a string&quot;);
}
println!(&quot;{:?}&quot;, s);
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<h4 id="用--忽略剩余值"><a class="header" href="#用--忽略剩余值">用 <code>..</code> 忽略剩余值</a></h4>
<p>对于有多个部分的值，可以使用 <code>..</code> 语法来只使用部分值而忽略其它值，这样也不用再为每一个被忽略的值都单独列出下划线。<code>..</code> 模式会忽略模式中剩余的任何没有显式匹配的值部分。</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>struct Point {
x: i32,
y: i32,
z: i32,
}
let origin = Point { x: 0, y: 0, z: 0 };
match origin {
Point { x, .. } =&gt; println!(&quot;x is {}&quot;, x),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>这里列出了 <code>x</code> 值，接着使用了 <code>..</code> 模式来忽略其它字段，这样的写法要比一一列出其它字段，然后用 <code>_</code> 忽略简洁的多。</p>
<p>还可以用 <code>..</code> 来忽略元组中间的某些值：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
let numbers = (2, 4, 8, 16, 32);
match numbers {
(first, .., last) =&gt; {
println!(&quot;Some numbers: {}, {}&quot;, first, last);
},
}
}</code></pre></pre>
<p>这里用 <code>first</code> 和 <code>last</code> 来匹配第一个和最后一个值。<code>..</code> 将匹配并忽略中间的所有值。</p>
<p>然而使用 <code>..</code> 必须是无歧义的。如果期望匹配和忽略的值是不明确的，Rust 会报错。下面代码展示了一个带有歧义的 <code>..</code> 例子，因此不能编译：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
let numbers = (2, 4, 8, 16, 32);
match numbers {
(.., second, ..) =&gt; {
println!(&quot;Some numbers: {}&quot;, second)
},
}
}</code></pre></pre>
<p>如果编译上面的例子，会得到下面的错误：</p>
<pre><code class="language-text">error: `..` can only be used once per tuple pattern // 每个元组模式只能使用一个 `..`
--&gt; src/main.rs:5:22
|
5 | (.., second, ..) =&gt; {
| -- ^^ can only be used once per tuple pattern
| |
| previously used here // 上一次使用在这里
error: could not compile `world_hello` due to previous error ^^
</code></pre>
<p>Rust 无法判断，<code>second</code> 应该匹配 <code>numbers</code> 中的第几个元素，因此这里使用两个 <code>..</code> 模式，是有很大歧义的！</p>
<h3 id="匹配守卫提供的额外条件"><a class="header" href="#匹配守卫提供的额外条件">匹配守卫提供的额外条件</a></h3>
<p><strong>匹配守卫</strong>（<em>match guard</em>）是一个位于 <code>match</code> 分支模式之后的额外 <code>if</code> 条件，它能为分支模式提供更进一步的匹配条件。</p>
<p>这个条件可以使用模式中创建的变量：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let num = Some(4);
match num {
Some(x) if x &lt; 5 =&gt; println!(&quot;less than five: {}&quot;, x),
Some(x) =&gt; println!(&quot;{}&quot;, x),
None =&gt; (),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>这个例子会打印出 <code>less than five: 4</code>。当 <code>num</code> 与模式中第一个分支匹配时，<code>Some(4)</code> 可以与 <code>Some(x)</code> 匹配，接着匹配守卫检查 <code>x</code> 值是否小于 5，因为 4 小于 5，所以第一个分支被选择。</p>
<p>相反如果 <code>num</code> 为 <code>Some(10)</code>，因为 10 不小于 5 ，所以第一个分支的匹配守卫为假。接着 Rust 会前往第二个分支，因为这里没有匹配守卫所以会匹配任何 <code>Some</code> 成员。</p>
<p>模式中无法提供类如 <code>if x &lt; 5</code> 的表达能力，我们可以通过匹配守卫的方式来实现。</p>
<p>在之前，我们提到可以使用匹配守卫来解决模式中变量覆盖的问题，那里 <code>match</code> 表达式的模式中新建了一个变量而不是使用 <code>match</code> 之外的同名变量。内部变量覆盖了外部变量，意味着此时不能够使用外部变量的值，下面代码展示了如何使用匹配守卫修复这个问题。</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
let x = Some(5);
let y = 10;
match x {
Some(50) =&gt; println!(&quot;Got 50&quot;),
Some(n) if n == y =&gt; println!(&quot;Matched, n = {}&quot;, n),
_ =&gt; println!(&quot;Default case, x = {:?}&quot;, x),
}
println!(&quot;at the end: x = {:?}, y = {}&quot;, x, y);
}</code></pre></pre>
<p>现在这会打印出 <code>Default case, x = Some(5)</code>。现在第二个匹配分支中的模式不会引入一个覆盖外部 <code>y</code> 的新变量 <code>y</code>，这意味着可以在匹配守卫中使用外部的 <code>y</code>。相比指定会覆盖外部 <code>y</code> 的模式 <code>Some(y)</code>，这里指定为 <code>Some(n)</code>。此新建的变量 <code>n</code> 并没有覆盖任何值，因为 <code>match</code> 外部没有变量 <code>n</code>。</p>
<p>匹配守卫 <code>if n == y</code> 并不是一个模式所以没有引入新变量。这个 <code>y</code> <strong>正是</strong> 外部的 <code>y</code> 而不是新的覆盖变量 <code>y</code>，这样就可以通过比较 <code>n</code> 和 <code>y</code> 来表达寻找一个与外部 <code>y</code> 相同的值的概念了。</p>
<p>也可以在匹配守卫中使用 <strong>或</strong> 运算符 <code>|</code> 来指定多个模式，<strong>同时匹配守卫的条件会作用于所有的模式</strong>。下面代码展示了匹配守卫与 <code>|</code> 的优先级。这个例子中看起来好像 <code>if y</code> 只作用于 <code>6</code>，但实际上匹配守卫 <code>if y</code> 作用于 <code>4</code>、<code>5</code> <strong>和</strong> <code>6</code> ，在满足 <code>x</code> 属于 <code>4 | 5 | 6</code> 后才会判断 <code>y</code> 是否为 <code>true</code>：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>let x = 4;
let y = false;
match x {
4 | 5 | 6 if y =&gt; println!(&quot;yes&quot;),
_ =&gt; println!(&quot;no&quot;),
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>这个匹配条件表明此分支只匹配 <code>x</code> 值为 <code>4</code>、<code>5</code> 或 <code>6</code> <strong>同时</strong> <code>y</code> 为 <code>true</code> 的情况。</p>
<p>虽然在第一个分支中，<code>x</code> 匹配了模式 <code>4</code> ，但是对于匹配守卫 <code>if y</code> 来说，因为 <code>y</code> 是 <code>false</code>，因此该守卫条件的值永远是 <code>false</code>，也意味着第一个分支永远无法被匹配。</p>
<p>下面的文字图解释了匹配守卫作用于多个模式时的优先级规则，第一张是正确的：</p>
<pre><code class="language-text">(4 | 5 | 6) if y =&gt; ...
</code></pre>
<p>而第二张图是错误的</p>
<pre><code class="language-text">4 | 5 | (6 if y) =&gt; ...
</code></pre>
<p>可以通过运行代码时的情况看出这一点：如果匹配守卫只作用于由 <code>|</code> 运算符指定的值列表的最后一个值，这个分支就会匹配且程序会打印出 <code>yes</code>。</p>
<h2 id="绑定"><a class="header" href="#绑定">@绑定</a></h2>
<p><code>@</code>（读作 at）运算符允许为一个字段绑定另外一个变量。下面例子中，我们希望测试 <code>Message::Hello</code> 的 <code>id</code> 字段是否位于 <code>3..=7</code> 范围内，同时也希望能将其值绑定到 <code>id_variable</code> 变量中以便此分支中相关的代码可以使用它。我们可以将 <code>id_variable</code> 命名为 <code>id</code>，与字段同名，不过出于示例的目的这里选择了不同的名称。</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>enum Message {
Hello { id: i32 },
}
let msg = Message::Hello { id: 5 };
match msg {
Message::Hello { id: id_variable @ 3..=7 } =&gt; {
println!(&quot;Found an id in range: {}&quot;, id_variable)
},
Message::Hello { id: 10..=12 } =&gt; {
println!(&quot;Found an id in another range&quot;)
},
Message::Hello { id } =&gt; {
println!(&quot;Found some other id: {}&quot;, id)
},
}
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>上例会打印出 <code>Found an id in range: 5</code>。通过在 <code>3..=7</code> 之前指定 <code>id_variable @</code>，我们捕获了任何匹配此范围的值并同时将该值绑定到变量 <code>id_variable</code> 上。</p>
<p>第二个分支只在模式中指定了一个范围，<code>id</code> 字段的值可以是 <code>10、11 或 12</code>，不过这个模式的代码并不知情也不能使用 <code>id</code> 字段中的值，因为没有将 <code>id</code> 值保存进一个变量。</p>
<p>最后一个分支指定了一个没有范围的变量，此时确实拥有可以用于分支代码的变量 <code>id</code>，因为这里使用了结构体字段简写语法。不过此分支中没有像头两个分支那样对 <code>id</code> 字段的值进行测试：任何值都会匹配此分支。</p>
<p>当你既想要限定分支范围，又想要使用分支的变量时，就可以用 <code>@</code> 来绑定到一个新的变量上，实现想要的功能。</p>
<h4 id="前绑定后解构rust-156-新增"><a class="header" href="#前绑定后解构rust-156-新增">@前绑定后解构(Rust 1.56 新增)</a></h4>
<p>使用 <code>@</code> 还可以在绑定新变量的同时，对目标进行解构：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">#[derive(Debug)]
struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
fn main() {
// 绑定新变量 `p`，同时对 `Point` 进行解构
let p @ Point {x: px, y: py } = Point {x: 10, y: 23};
println!(&quot;x: {}, y: {}&quot;, px, py);
println!(&quot;{:?}&quot;, p);
let point = Point {x: 10, y: 5};
if let p @ Point {x: 10, y} = point {
println!(&quot;x is 10 and y is {} in {:?}&quot;, y, p);
} else {
println!(&quot;x was not 10 :(&quot;);
}
}</code></pre></pre>
<h4 id="新特性rust-153-新增"><a class="header" href="#新特性rust-153-新增">@新特性(Rust 1.53 新增)</a></h4>
<p>考虑下面一段代码:</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
match 1 {
num @ 1 | 2 =&gt; {
println!(&quot;{}&quot;, num);
}
_ =&gt; {}
}
}</code></pre></pre>
<p>编译不通过，是因为 <code>num</code> 没有绑定到所有的模式上，只绑定了模式 <code>1</code>，你可能会试图通过这个方式来解决：</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>num @ (1 | 2)
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
<p>但是，如果你用的是 Rust 1.53 之前的版本，那这种写法会报错，因为编译器不支持。</p>
<p>至此，模式匹配的内容已经全部完结，复杂但是详尽，想要一次性全部记住属实不易，因此读者可以先留一个印象，等未来需要时，再来翻阅寻找具体的模式实现方式。</p>
<h2 id="课后练习"><a class="header" href="#课后练习">课后练习</a></h2>
<blockquote>
<p><a href="https://practice-zh.course.rs/pattern-match/patterns.html">Rust By Practice</a>，支持代码在线编辑和运行，并提供详细的<a href="https://github.com/sunface/rust-by-practice/blob/master/solutions/pattern-match/patterns.md">习题解答</a>。</p>
</blockquote>
<div id="giscus-container"></div>
</main>
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