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rust解決巢狀——Option型別的map和and_then方法的使用

2023-09-06 06:25:27

先提一個建議如果是通過rust官網入門的話,個人感覺《通過例子學 Rust》會比《Rust 程式設計語言》更好一些。

我這裡的例子實際上也是官網上的例子,對於看一遍不太清晰的例子,我會選擇自己寫下來。

這篇文章假設你已經瞭解了關於Option型別的一些概念(實際上是rust用來處理空值的工具)。

map方法的使用

需求:假設我想吃一種食物,這個食物需要經過削皮、切塊和煮熟這三個線性的流程,此外在這三個流程之前,我還要判斷這個原材料是否存在,只有以上條件全部滿足,才能達成eat的目標。

我們可以這樣去設計:食物本身是一個Option選項,此外每經過上面的一個流程,就可以將食物包裹在一個對應的元組結構體之中。於是我們有了下面的寫法:

struct Peeled(String);
struct Choped(String);
struct Cooked(String);
// 削皮
fn peel(food: Option<String>) -> Option<Peeled> {
    match food {
        Some(food) => Some(Peeled(food)),
        None => None,
    }
}
// 切塊
fn chop(peeled_food: Option<Peeled>) -> Option<Choped> {
    match peeled_food {
        Some(Peeled(food)) => Some(Choped(food)),
        None => None,
    }
}
// 烹飪
fn cook(choped_food: Option<Choped>) -> Option<Cooked> {
    match choped_food {
        Some(Choped(food)) => Some(Cooked(food)),
        None => None,
    }
}
// 吃
fn eat(food: Option<Cooked>) {
    match food {
        Some(Cooked(food)) => println!("俺今天吃了{food}"),
        None => println!("沒吃"),
    }
}

嘗試完整走完這個流程

let real_food = Some(String::from("豬頭肉"));
eat(cook(chop(peel(real_food))));

明顯可以看到這裡有一個函數的巢狀,不是非常雅觀,那麼我們可以使用Option型別的map方法對三個處理過程進行改寫,改成一個函數叫process_food

fn process_food(food: Option<String>) -> Option<Cooked> {
    food.map(|f| Peeled(f))
        .map(|Peeled(f)| Choped(f))
        .map(|Choped(f)| Cooked(f))
}

這個map當中是一個閉包,以第一個閉包為例,它只處理Some的情況,它會將Some(food:String)轉換成Some(Peeled(food)),否則直接返回None,當然這裡還涉及到一個解構的問題,上面的f實際上全部是函數的引數food包裹的那個String(講的很抽象)。

可以呼叫一下,實際上還是能執行的

  let real_food1 = Some(String::from("燒雞"));
  eat(process_food(real_food1));

and_then方法的使用

需求,有一些食物,我只吃能飛和有腿的,如果符合要求就以Some(food)的形式返回

enum Food {
    Fish,
    Chiken,
    Cow,
}
// 進行能飛和有腿的檢測,能通過的話就用Some包裹起來
fn has_legs(food: Food) -> Option<Food> {
    match food {
        Food::Fish => None,
        _ => Some(food),
    }
}
fn can_fly(food: Food) -> Option<Food> {
    match food {
        Food::Chiken => Some(food),
        _ => None,
    }
}
fn eat1(food: Option<Food>) {
    match food {
        Some(_food) => println!("i can eat it"),
        None => println!("i am hungury"),
    }
}

將上面的兩個檢測函陣列合成一個

fn test(food: Food) -> Option<Food> {
    match has_legs(food) {
        None => None,
        Some(food) => match can_fly(food) {
            Some(food) => Some(food),
            None => None,
        },
    }
}

這裡的test又變成了一個match的巢狀,這裡的檢測在流程上沒有順序要求,當然你可以通過改寫match的流程來固定順序,可以用and_then來進行改寫

fn test1(food: Food) -> Option<Food> {
    has_legs(food).and_then(can_fly)
}
 eat1(test(Food::Chiken));
 eat1(test(Food::Fish));
 eat1(test1(Food::Cow));

執行起來都是一樣的。

這兩個方法的用法情境有什麼不同呢?恕我才疏學淺,暫時不能用準確的言語進行概括

rust基礎學習歷程

目前的水平只能說是入門,之前分別在21和22年入門過兩次,均是失敗告終,一方面rust確實火星,另一方面我自學程式設計當時只有js基礎。

23年初的這次入門終於成功了,原因有二,一是我學了ts和golang+hello world程度的c++,對型別、棧堆、指標之類的概念有了點基礎的理解。二是我明白了rust那些火星般的新特點是針對程式設計中的老問題提出的,從實用角度去理解能更好掌握這些新的特點。

我認為rust的特點是:你會比以往更瞭解自己寫的程式碼。

希望能有更多人學習這門語言,我也會盡可能以一個業餘者的身份更新一些rust或者其他程式設計的基礎知識。

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