Rust 枚举与模式匹配：数据组织与条件逻辑的利器

2023-10-17 10:10:28

Rust 枚举：组织和匹配数据

在这个技术探索之旅的第六篇笔记中，我们深入研究 Rust 枚举，这是一个强大的工具，可用于组织和匹配数据，消除代码中的 "魔法数字"，并简化代码中的模式匹配。

枚举：定义和使用

枚举是一种数据类型，它允许你定义一组相关的值，这些值是相互排斥的。也就是说，一个值只能属于枚举的一个变体。

在 Rust 中，枚举使用 enum 声明。例如，我们可以定义一个表示交通信号灯颜色的枚举：

enum TrafficLight {
    Red,
    Yellow,
    Green,
}

我们可以通过枚举变量来使用枚举：

let light = TrafficLight::Red;

Option：一个特殊的枚举

Option 是 Rust 中一个特殊的枚举，用于表示可能包含值的可选类型。它有两个变体：

Some(T)：包含一个值
None：不包含值

Option 用于表示可能不存在的值，例如数据库查询结果或用户输入。

模式匹配：match 表达式

模式匹配是一种强大的机制，用于比较值并根据其类型采取不同的操作。Rust 中的模式匹配使用 match 表达式。

match 表达式采用一个值，并将其与一系列模式进行比较。如果一个模式匹配，则执行与该模式关联的代码块。

例如，我们可以使用 match 表达式来匹配 TrafficLight 枚举：

match light {
    TrafficLight::Red => println!("Stop"),
    TrafficLight::Yellow => println!("Caution"),
    TrafficLight::Green => println("Go"),
}

if let 结构

if let 结构是模式匹配的另一种语法糖。它允许你将模式匹配与 if 语句结合起来。

例如，我们可以使用 if let 结构来处理 Option 枚举：

if let Some(value) = optional_value {
    // value 已包含值，执行此代码块
} else {
    // value 未包含值，执行此代码块
}

示例代码

让我们通过一个示例来演示枚举和模式匹配的使用。

我们定义一个 Shape 枚举来表示不同的形状：

enum Shape {
    Circle { radius: f64 },
    Rectangle { width: f64, height: f64 },
    Triangle { side_a: f64, side_b: f64, side_c: f64 },
}

我们编写一个函数来计算每个形状的面积：

fn calculate_area(shape: &Shape) -> f64 {
    match shape {
        Shape::Circle { radius } => std::f64::consts::PI * radius * radius,
        Shape::Rectangle { width, height } => width * height,
        Shape::Triangle { side_a, side_b, side_c } => {
            let s = (side_a + side_b + side_c) / 2.0;
            (s * (s - side_a) * (s - side_b) * (s - side_c)).sqrt()
        }
    }
}