1. 模式匹配的例子

模式匹配在函数式范式中使用的比较广泛，学rust的模式匹配，不妨先看看go和erlang语言中模式匹配的小例子。

1.1 go语言Pattern

go语言模式匹配包括数组、切片、字符串、结构体，一个数组的例子如下

arr := [3]int{1, 2, 3}
switch arr {
    case [3]int{1, 2, 3}:
        fmt.Println("Matched array pattern")
    default:
        fmt.Println("No match")
}

代码会直接匹配到第一个case上。

1.2 erlang语言Pattern

erlang模式匹配包括元组、列表、二进制、位串等

List = [1, 2, 3].
case List of
    [1, 2, 3] ->
        io:format("Matched list pattern~n");
    _ ->
        io:format("No match~n")
end.

2. rust语言Pattern

rust语言模式匹配和go、erlang如出一辙，主要是在语法表述上有所不同，包括整型、字符串、变量、数组、结构体、元组、数组、切片;

2.1 整型Pattern

for i in -2..5 {
    match i {
        -1 => println!("It's minus one"),
        1 => println!("It's a one"),
        2|4 => println!("It's either a two or a four"),
        _ => println!("Matched none of the arms"),
    }
}

rust中使用的关键字是match，每个分支使用=>符号，其中最后一个分支"_"表示其余，和erlang语言的表达方式是一样的。

2.2 字符串Pattern

let str = "hello";
match str {
    "hello" => println!("Matched string pattern"),
    _ => println!("No match"),
}

2.3 数组或切片

// Fixed size
let arr = [1, 2, 3];
match arr {
    [1, _, _] => "starts with one",
    [a, b, c] => "starts with something else",
};

这是数组的Pattern，可以匹配到1开头的数组，或者非1开头的数组

// Dynamic size
let v = vec![1, 2, 3];
match v[..] {
    [a, b] => { /* this arm will not apply because the length doesn't match */ }
    [a, b, c] => { /* this arm will apply */ }
    _ => { /* this wildcard is required, since the length is not known statically */ }
};

这个是切片的Pattern，和数组的匹配类似,但是对于数组来说，第二个匹配会有Move语义，如果每个元素没有完成Cop语义，会导致匹配完成后数组元素不可用。

2.3.1 rest

erlang中使用[H|T] = [1,2,3]，H表达第一个元素，T表达其它元素，在rust中怎么表达呢，如下例子：

match slice {
    [] => println!("slice is empty"),
    [one] => println!("single element {}", one),
    [head, tail @ ..] => println!("head={} tail={:?}", head, tail),
}

这里使用了..表达一个或者多个变量，而tail @ ..是起到绑定作用，将..代表的值绑定到tail。

2.3.1 identify Pattern

如上tail就是idntify Pattern，其表示形式为 IDENTIFIER (@ PatternNoTopAlt ) ?，一个例子如下

let x = 2;
match x {
    e @ 1 ..= 5 => println!("got a range element {}", e),
    _ => println!("anything"),
}

第一个case的@后面是PatternNoTopAlt，表示一个range，从1到5的数字，如果满足，则将x赋值给e。

2.4 结构体匹配

结构体匹配一个例子如下

match s {
    Point {x: 10, y: 20} => (),
    Point {y: 10, x: 20} => (),    // order doesn't matter
    Point {x: 10, ..} => (),
    Point {..} => (),
}

还有比较典型的枚举Result，异常的匹配

match result {
  Ok(v) => v,
  Err(e) => return Err(e.into())
}

对于结构的match，在绑定值的时候会有Move的语义，如果被Move的值没有实现Copy语义，就需要使用ref关键字，表达借用

match a {
    None => (),
    Some(value) => (), // value会获取值的所有权
}

match a {
    None => (),
    Some(ref value) => (),  // valu表达了借用，不会移动a中Some(T)的T值。
}

小结

模式匹配在rust中使用非常广泛，包括rust的宏也使用了模式匹配。rust和go语言、erlang语言的模式匹配，想解决的问题是一致的，只是所使用的语法语义表达上有区别，知晓这种区别，学习rust模式匹配就轻车熟路了。