Rust
パターンマッチング

構文

• _ //ワイルドカードパターン、任意のものにマッチ¹
• ident //バインディングパターン、何にでもマッチしてident¹にバインドする
• ident @ pat //上記と同じですが、バインドされたものをさらに一致させることができます
• ref ident //バインディングパターン、何にでもマッチして参照identにバインドする¹
• ref mut ident //バインディングパターン、何にもマッチして、変更可能な参照IDにバインドする¹
• ＆ pat //は参照と一致します（したがって、 patは参照ではなく審判です）。
• ＆mut pat //上記のものと同じで変更可能な参照¹
• CONST //は、名前付き定数と一致します
• Struct { field1 、 field2 } //構造体の値と一致し、解体します。フィールドの注釈¹を参照してください。
• EnumVariant //列挙型にマッチする
• EnumVariant （ pat1 、 pat2 ）//列挙型と一致するパラメータに一致します
• EnumVariant （ pat1 、 pat2 、..、 patn ）//上記と同じですが、最初、2番目、最後のパラメータを除くすべてをスキップします
• （ pat1 、 pat2 ）//タプルと対応する要素に一致する¹
• （ pat1 、 pat2 、..、 patn ）//上記と同じですが、最初、2番目、最後の要素以外のすべてをスキップします¹
• lit //はリテラル定数（char、数値型、ブール値、文字列）と一致します。
• pat1 ... pat2 //はその範囲の値と一致します（char型と数値型）

備考

let Point { x, y } = p;
// equivalent to
let Point { x: x, y: y } = p;

let Point { ref x, ref y } = p;
// equivalent to
let Point { x: ref x, y: ref y } = p;

バインディングとのパターンマッチング

@を使用して名前に値をバインドすることは可能です：

struct Badger {
    pub age: u8
}

fn main() {
    // Let's create a Badger instances
    let badger_john = Badger { age: 8 };

    // Now try to find out what John's favourite activity is, based on his age
    match badger_john.age {
        // we can bind value ranges to variables and use them in the matched branches
        baby_age @ 0...1 => println!("John is {} years old, he sleeps a lot", baby_age),
        young_age @ 2...4 => println!("John is {} years old, he plays all day", young_age),
        adult_age @ 5...10 => println!("John is {} years old, he eats honey most of the time", adult_age),
        old_age => println!("John is {} years old, he mostly reads newspapers", old_age),
    }
}

これは印刷されます：

John is 8 years old, he eats honey most of the time

基本パターンマッチング

// Create a boolean value
let a = true;

// The following expression will try and find a pattern for our value starting with
// the topmost pattern. 
// This is an exhaustive match expression because it checks for every possible value
match a {
  true => println!("a is true"),
  false => println!("a is false")
}

すべてのケースをカバーしていない場合は、コンパイルエラーが発生します。

match a {
  true => println!("most important case")
}
// error: non-exhaustive patterns: `false` not covered [E0004]

_をデフォルト/ワイルドカードの大文字として使用すると、すべてが一致します。

// Create an 32-bit unsigned integer
let b: u32 = 13;

match b {
  0 => println!("b is 0"),
  1 => println!("b is 1"),
  _ => println!("b is something other than 0 or 1")
}

次の例では、

a is true
b is something else than 0 or 1

複数のパターンのマッチング

|複数の異なる値を同じ方法で扱うことができます| ：

enum Colour {
    Red,
    Green,
    Blue,
    Cyan,
    Magenta,
    Yellow,
    Black
}

enum ColourModel {
    RGB,
    CMYK
}

// let's take an example colour
let colour = Colour::Red;

let model = match colour {
    // check if colour is any of the RGB colours
    Colour::Red | Colour::Green | Colour::Blue => ColourModel::RGB,
    // otherwise select CMYK
    _ => ColourModel::CMYK,
};

ガードとの条件付きパターンマッチング

パターンは、使用して一致されている値に独立した値に基づいて一致させることができるifガード：

// Let's imagine a simplistic web app with the following pages:
enum Page {
  Login,
  Logout,
  About,
  Admin
}

// We are authenticated
let is_authenticated = true;

// But we aren't admins
let is_admin = false;

let accessed_page = Page::Admin;

match accessed_page {
    // Login is available for not yet authenticated users
    Page::Login if !is_authenticated => println!("Please provide a username and a password"),

    // Logout is available for authenticated users 
    Page::Logout if is_authenticated => println!("Good bye"),
    
    // About is a public page, anyone can access it
    Page::About => println!("About us"),

    // But the Admin page is restricted to administators
    Page::Admin if is_admin => println!("Welcome, dear administrator"),

    // For every other request, we display an error message
    _ => println!("Not available")
}

これは"Not available"と表示されます 。

let / whileならlet

if let

パターンmatchとifステートメントを組み合わせて、単純な非網羅的なマッチを実行できるようにします。

if let Some(x) = option {
    do_something(x);
}

これは次のようになります。

match option {
    Some(x) => do_something(x),
    _ => {},
}

これらのブロックはelseステートメントを持つこともできelse 。

if let Some(x) = option {
    do_something(x);
} else {
    panic!("option was None");
}

このブロックは次のものと同等です。

match option {
    Some(x) => do_something(x),
    None => panic!("option was None"),
}

while let

パターンマッチとwhileループを結合します。

let mut cs = "Hello, world!".chars();
while let Some(x) = cs.next() {
    print("{}+", x);
}
println!("");

これにより、 H+e+l+l+o+,+ +w+o+r+l+d+!+印刷されます。

loop {}とmatch文を使用するのと同じです：

let mut cs = "Hello, world!".chars();
loop {
    match cs.next() {
        Some(x) => print("{}+", x),
        _ => break,
    }
}
println!("");

パターンから参照を抽出する

場合によっては、参照のみを使用してオブジェクトから値を抽出することが必要な場合もあります（所有権を譲渡せずに）。

struct Token {
  pub id: u32
}

struct User {
  pub token: Option<Token>
}


fn main() {
    // Create a user with an arbitrary token
    let user = User { token: Some(Token { id: 3 }) };

    // Let's borrow user by getting a reference to it
    let user_ref = &user;

    // This match expression would not compile saying "cannot move out of borrowed
    // content" because user_ref is a borrowed value but token expects an owned value.
    match user_ref {
        &User { token } => println!("User token exists? {}", token.is_some())
    }

    // By adding 'ref' to our pattern we instruct the compiler to give us a reference
    // instead of an owned value.
    match user_ref {
        &User { ref token } => println!("User token exists? {}", token.is_some())
    }

    // We can also combine ref with destructuring
    match user_ref {
        // 'ref' will allow us to access the token inside of the Option by reference
        &User { token: Some(ref user_token) } => println!("Token value: {}", user_token.id ),
        &User { token: None } => println!("There was no token assigned to the user" )
    }

    // References can be mutable too, let's create another user to demonstrate this
    let mut other_user = User { token: Some(Token { id: 4 }) };

    // Take a mutable reference to the user
    let other_user_ref_mut = &mut other_user;

    match other_user_ref_mut {
        // 'ref mut' gets us a mutable reference allowing us to change the contained value directly.
        &mut User { token: Some(ref mut user_token) } => {
            user_token.id = 5;
            println!("New token value: {}", user_token.id )
        },
        &mut User { token: None } => println!("There was no token assigned to the user" )
    }
}

これは次のように表示されます：

User token exists? true
Token value: 3
New token value: 5