Refutability（可反驳性）: 模式是否会匹配失效 - Rust 程序设计语言简体中文版

可反驳性：模式是否可能匹配失败

模式分为两种形式：可反驳（refutable）和不可反驳（irrefutable）。对传入的任意可能值都能匹配的模式，称为不可反驳模式。比如语句 let x = 5; 中的 x 就是一个例子，因为 x 可以匹配任何值，因此不可能匹配失败。对某些可能值会匹配失败的模式，称为可反驳模式。比如表达式 if let Some(x) = a_value 中的 Some(x)；如果变量 a_value 中的值是 None 而不是 Some，那么模式 Some(x) 就不会匹配。

函数参数、let 语句和 for 循环只能接受不可反驳模式，因为当值不匹配时，程序无法做出有意义的事情。if let 和 while let 表达式，以及 let...else 语句既接受可反驳模式，也接受不可反驳模式；不过编译器会对其中的不可反驳模式发出警告，因为根据定义，这些结构本来就是为处理可能失败的情况而设计的：条件判断的意义就在于它可以根据成功或失败执行不同的逻辑。

一般来说，你不必时刻担心可反驳模式和不可反驳模式的区别；不过你确实需要熟悉“可反驳性”这个概念，这样当你在错误信息里看到它时，就知道该如何应对。遇到这类情况时，你需要根据代码想要表达的行为，修改模式本身，或者修改与之搭配使用的语法结构。

让我们来看一个例子：当我们试图在 Rust 要求使用不可反驳模式的地方使用可反驳模式，以及反过来时，会发生什么。示例 19-8 展示了一个 let 语句，不过我们给它写了模式 Some(x)，这是一个可反驳模式。正如你可能已经猜到的，这段代码不会通过编译。

fn main() {
    let some_option_value: Option<i32> = None;
    let Some(x) = some_option_value;
}

示例 19-8: 尝试在 let 中使用可反驳模式

如果 some_option_value 的值是 None，它就无法匹配模式 Some(x)，这说明该模式是可反驳的。然而，let 语句只能接受不可反驳模式，因为当值是 None 时，这段代码并没有什么合法的后续操作可做。在编译期，Rust 会抱怨我们试图在要求不可反驳模式的地方使用可反驳模式：

$ cargo run
   Compiling patterns v0.1.0 (file:///projects/patterns)
error[E0005]: refutable pattern in local binding
 --> src/main.rs:3:9
  |
3 |     let Some(x) = some_option_value;
  |         ^^^^^^^ pattern `None` not covered
  |
  = note: `let` bindings require an "irrefutable pattern", like a `struct` or an `enum` with only one variant
  = note: for more information, visit https://doc.rust-lang.org/book/ch19-02-refutability.html
  = note: the matched value is of type `Option<i32>`
help: you might want to use `let else` to handle the variant that isn't matched
  |
3 |     let Some(x) = some_option_value else { todo!() };
  |                                     ++++++++++++++++

For more information about this error, try `rustc --explain E0005`.
error: could not compile `patterns` (bin "patterns") due to 1 previous error

因为我们没有覆盖模式 Some(x) 所对应的所有合法值（而且也不可能覆盖全部），所以 Rust 理所当然地给出了编译错误。

如果在某个需要不可反驳模式的地方却有一个可反驳模式，我们可以通过修改使用该模式的代码来修复这个问题：不用 let，而改用 let...else。这样一来，如果模式不匹配，大括号中的代码就会处理该值。示例 19-9 展示了如何修复示例 19-8 中的代码。

fn main() {
    let some_option_value: Option<i32> = None;
    let Some(x) = some_option_value else {
        return;
    };
}

示例 19-9: 用 let...else 和一个带可反驳模式的代码块来代替 let

我们给这段代码留出了一条退路！现在这段代码是完全合法的。不过这也意味着，我们不能在这里使用不可反驳模式而不收到警告。如果我们给 let...else 一个总能匹配的模式，比如示例 19-10 中的 x，编译器就会发出警告。

fn main() {
    let x = 5 else {
        return;
    };
}

示例 19-10: 尝试在 let...else 中使用不可反驳模式

Rust 会抱怨说，在 let...else 中使用不可反驳模式没有意义：

$ cargo run
   Compiling patterns v0.1.0 (file:///projects/patterns)
warning: irrefutable `let...else` pattern
 --> src/main.rs:2:5
  |
2 |     let x = 5 else {
  |     ^^^^^^^^^
  |
  = note: this pattern will always match, so the `else` clause is useless
  = help: consider removing the `else` clause
  = note: `#[warn(irrefutable_let_patterns)]` on by default

warning: `patterns` (bin "patterns") generated 1 warning
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.39s
     Running `target/debug/patterns`

基于这个原因，match 分支必须使用可反驳模式，只有最后一个分支例外，它应该用一个不可反驳模式来匹配所有剩余值。Rust 允许我们在一个只有单个分支的 match 中使用不可反驳模式，不过这种写法并没有太大用处，而且完全可以被更简单的 let 语句替代。

既然现在你已经知道模式该用在什么地方，以及可反驳模式和不可反驳模式之间的区别，接下来我们就来看看所有可以用来创建模式的语法。

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