match 是什么語法？PHP8 也加了

大家好，我是站長 polarisxu。

這是 Rust 勸退系列的第 8 個教程，探討 Rust 中的模式匹配。

01 match 表達(dá)式

關(guān)于 match 表達(dá)式，很多其他語言并沒有，比如 Go 語言。不過有些語言開始支持 match，比如 PHP 8.0 就有了 match 表達(dá)式。

一般地可以認(rèn)為 match 和 switch 類似，所以 Rust 中沒有 switch。

match 用于檢查某個當(dāng)前的值是否匹配一組/列值中的某一個?？匆粋€具體的例子：

fn test_match(number: i32) -> &'static str {
    match number {
        // 匹配單個值
        1 => {println!("One!"); "One!"},
        // 匹配多個值
        2 | 3 | 5 | 7 | 11 => "This is a prime",
        // 匹配一個閉區(qū)間范圍
        13..=19 => "A teen",
        // 處理其他情況
        _ => "Ain't special",
    }
}

看起來是一個簡單的語法結(jié)構(gòu)，但大概率在其他語言沒見過。簡單解釋下：

• 跟其他語言的 switch 類似，可以匹配多個分支；多個分支之間，使用 , 分隔；
• 在 match 分支中，=> 左側(cè)是模式，因此叫做模式匹配，比如 | 表示匹配多個值；..= 表示匹配一個范圍；右側(cè)是在左側(cè)匹配成功時要執(zhí)行的操作；
• match 要求窮盡，也就是要包含所有可能的值。因此提供了 _，用來處理所有其他情況，類似 switch 的 default 分支；但只要窮盡了，可以沒有 _；
• 如果右側(cè)操作是多個語句，需要放在 {} 中；
• match 是表達(dá)式，它的結(jié)果是匹配到的模式中，執(zhí)行操作的最后一個表達(dá)式的結(jié)果。這在 Rust 中是很常見的，之前提到過，Rust 中一切皆表達(dá)式。所以，這個例子中 match 表達(dá)式的值即為函數(shù)的返回值。因此，match 的所有分支必須返回同一數(shù)據(jù)類型；
• 注意 match 表達(dá)式最后是否有分號的區(qū)別；

日常吐槽：在 match 中匹配區(qū)間，如果想和 for in 一樣，使用 .. 來表示半閉半開區(qū)間，結(jié)果報錯?？吹劫Y料說應(yīng)該使用 …，但卻提示該語法已廢棄！為啥語法結(jié)構(gòu)還不保持一致呢？！

看一個接收 match 結(jié)果的例子：

let boolean = true;
let binary = match boolean {
  false => 0,
  true => 1,
}; // 注意這里的分號
println!("{} -> {}", boolean, binary);

02 match 其他用法

上面介紹了常規(guī)的 match 操作。match 還有很多其他的用法。

解構(gòu)

當(dāng)元組和 match 一起時，可以解構(gòu)元組。

fn main() {
  // 試一試將不同的值賦給 `pair`
    let pair = (0, -2);
    
    println!("Tell me about {:?}", pair);
    // match 可以解構(gòu)一個元組
    match pair {
        // 解構(gòu)出第二個值
        (0, y) => println!("First is `0` and `y` is `{:?}`", y),
        (x, 0) => println!("`x` is `{:?}` and last is `0`", x),
        _      => println!("It doesn't matter what they are"),
        // `_` 表示不將值綁定到變量
    }
}

關(guān)于枚舉和指針、引用和 match 的結(jié)合，以后遇到再講解。

guard 語句

在 match 分支中可以加上過濾條件。接著上面元組解構(gòu)的例子：

fn main() {
    let pair = (2, -2);

    println!("Tell me about {:?}", pair);
    match pair {
        (x, y) if x == y => println!("These are twins"),
        // `if` 條件部分是一個衛(wèi)語句
        (x, y) if x + y == 0 => println!("Antimatter, kaboom!"),
        (x, _) if x % 2 == 1 => println!("The first one is odd"),
        _ => println!("No correlation..."),
    }
}

綁定

這是什么意思呢？看一個例子：（來自 rust by example）

// `age` 函數(shù)，返回一個 `u32` 值。
fn age() -> u32 {
    15
}

fn main() {
    println!("Tell me type of person you are");

    match age() {
        0             => println!("I'm not born yet I guess"),
        // 可以直接 `match` 1 ..= 12，但怎么把歲數(shù)打印出來呢？
        // 在 1 ..= 12 分支中綁定匹配值到 `n` ?，F(xiàn)在年齡就可以讀取了。
        n @ 1  ..= 12 => println!("I'm a child of age {:?}", n),
        n @ 13 ..= 19 => println!("I'm a teen of age {:?}", n),
        // 不符合上面的范圍。返回結(jié)果。
        n             => println!("I'm an old person of age {:?}", n),
    }
}

match 后是一個函數(shù)，我們希望在分支中，根據(jù)匹配結(jié)果，使用 age 函數(shù)的返回值。當(dāng)然，這個例子有點多此一舉，完全可以在 match 之前用變量存儲 age 函數(shù)的返回值。

那換一個例子：

fn some_number() -> Option<u32> {
    Some(41)
}

fn main() {
    match some_number() {
        Some(n @ 40..=42) => println!("The Answer: {}!", n),
        Some(n)      => println!("Not interesting... {}", n),
        _            => (),
    }
}

• 關(guān)于 Option 以后講解

這個例子很好的講解了綁定的作用：分支中想要使用匹配的結(jié)果，通過 @ 符號可以將匹配的結(jié)果和某個變量綁定，然后就可以使用這個變量了。

03 if let 和 while let

這兩個結(jié)構(gòu)其他語言沒見過，可以理解為是某些場景下替代 match，讓代碼更簡潔，因為 match 必須窮盡所有情況，而 if let 和 while let 沒有此限制。

以下代碼：

let some_u8_value = Some(3u8);
match some_u8_value {
  Some(3) => println!("three"),
  _ => (), // 有點多余
}

改為 if let：

let some_u8_value = Some(3u8);
if let Some(3) = some_u8_value {
 println!("three");
}

• 和 match 一樣，if let 和 while let 都是表達(dá)式；
• if/while let 等號左側(cè)是模式，右側(cè)是要匹配的值；所以當(dāng)右側(cè)的值和左側(cè)的模式匹配時，執(zhí)行對應(yīng)的語句塊；所以，有時候 if let 也可以單純的當(dāng)做解構(gòu)使用；
• if let 支持普通的 else if 和 else；while let 沒有 else；

while let 語法和 if let 類似。這里就不舉例子了。

04 小結(jié)

Rust 中的 match 雖然和其他語言的 switch 類似，很顯然，match 的復(fù)雜度比 switch 高。當(dāng)然，不管復(fù)雜與否，最關(guān)鍵還是要實際使用，需要不斷實際練習(xí)。

通常，match 和 Option、枚舉一起使用，因此，在講解這兩個知識點時，一般會使用到 match。