# 模式适用场景

## 模式
模式是 Rust 中的特殊语法，它用来匹配类型中的结构和数据，它往往和 `match` 表达式联用，以实现强大的模式匹配能力。模式一般由以下内容组合而成：
- 字面值
- 解构的数组、枚举、结构体或者元组
- 变量
- 通配符
- 占位符


### 所有可能用到模式的地方

#### match分支

```rust
match VALUE {
    PATTERN => EXPRESSION,
    PATTERN => EXPRESSION,
    PATTERN => EXPRESSION,
}
```
如上所示，`match` 的每个分支就是一个**模式**，因为 `match` 匹配是穷尽式的，因此我们往往需要一个特殊的模式 `_`，来匹配剩余的所有情况：
```rust
match VALUE {
    PATTERN => EXPRESSION,
    PATTERN => EXPRESSION,
    _ => EXPRESSION,
}
```

#### if let分支
`if let` 往往用于匹配一个模式，而忽略剩下的所有模式的场景：
```rust
if let PATTERN = SOME_VALUE {

}
```

#### while let条件循环
一个与 `if let` 类似的结构是 `while let` 条件循环，它允许只要模式匹配就一直进行 `while` 循环。下面展示了一个使用 `while let` 的例子：
```rust
// Vec是动态数组
let mut stack = Vec::new();

// 向数组尾部插入元素
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

// stack.pop从数组尾部弹出元素
while let Some(top) = stack.pop() {
    println!("{}", top);
}
```

这个例子会打印出 `3`、`2` 接着是 `1`。`pop` 方法取出动态数组的最后一个元素并返回 `Some(value)`，如果动态数组是空的，将返回 `None`，对于 `while` 来说，只要 `pop` 返回 `Some` 就会一直不停的循环。一旦其返回 `None`，`while` 循环停止。我们可以使用 `while let` 来弹出栈中的每一个元素。

你也可以用 `loop` + `if let` 或者 `match` 来实现这个功能，但是会更加啰嗦。

#### for循环
```rust
let v = vec!['a', 'b', 'c'];

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

这里使用 `enumerate` 方法产生一个迭代器，该迭代器每次迭代会返回一个 `(索引，值)` 形式的元组，然后用 `(index,value)` 来匹配。

#### let语句

```rust
let PATTERN = EXPRESSION;
```
是的， 该语句我们已经用了无数次了，它也是一种模式匹配：
```rust
let x = 5;
```
这其中，`x` 也是一种模式绑定，代表将**匹配的值绑定到变量x上**。因此，在 Rust 中,**变量名也是一种模式**，只不过它比较朴素很不起眼罢了。

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

上面将一个元组与模式进行匹配(**模式和值的类型必需相同！**)，然后把 `1, 2, 3` 分别绑定到 `x, y, z` 上。

模式匹配要求两边的类型必须相同，否则就会导致下面的报错：
```rust
let (x, y) = (1, 2, 3);
```
```rust
error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:4:5
  |
4 | let (x, y) = (1, 2, 3);
  |     ^^^^^^   --------- this expression has type `({integer}, {integer}, {integer})`
  |     |
  |     expected a tuple with 3 elements, found one with 2 elements
  |
  = note: expected tuple `({integer}, {integer}, {integer})`
             found tuple `(_, _)`
For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
error: could not compile `playground` due to previous error
```
对于元组来说，元素个数也是类型的一部分！

#### 函数参数
函数参数也是模式：
```rust
fn foo(x: i32) {
    // 代码
}
```
其中 `x` 就是一个模式，你还可以在参数中匹配元组：
```rust
fn print_coordinates(&(x, y): &(i32, i32)) {
    println!("Current location: ({}, {})", x, y);
}

fn main() {
    let point = (3, 5);
    print_coordinates(&point);
}
```
`&(3, 5)` 会匹配模式 `&(x, y)`，因此 `x` 得到了 `3`，`y` 得到了 `5`。


#### if 和 if let

对于以下代码，编译器会报错：
```rust
let Some(x) = some_option_value;
```
因为右边的值可能不为 `Some`，而是 `None`，这种时候就不能进行匹配，也就是上面的代码遗漏了 `None` 的匹配。

类似 `let` 和 `for`、`match` 都必须要求完全覆盖匹配，才能通过编译。

但是对于 `if let`，就可以这样使用：
```rust
if let Some(x) = some_option_value {
    println!("{}", x);
}
```

因为 `if let` 允许匹配一种模式，而忽略其余的模式。