03.Rust学习-解构Option

1. 简介

Option 是 Rust 语言中的一个枚举类型，它表示一个值可能存在，也可能不存在的情况。在Rust中没有空值null关键字，而改为使用Option枚举来处理。通过这种方式，可以解决很多问题，比如判断一个值是否为空，避免空指针引用等。

Option 枚举包含两个成员，一个成员表示含有值：Some(T), 另一个表示没有值：None，定义如下：

enum Option<T> {
    Some(T),
    None,
}

由于Option 枚举被包含在prelude ( prelude属于 Rust 标准库，Rust 会将最常用的类型、函数等提前引入其中自动导入）中，在使用时不用提前导入，直接使用即可。

2. 解构 Option

想获取 Option 当中的T，可以有以下几种方式：

2.1. match

通过 match 表达式来判断 Option 中是否存在值，并进行相应的处理。

fn main() {
    let a = Some(10);
    match a {
        Some(num) => println!("{}", num),
        None => println!("{}", false)
    }
}

2.2. if let

使用if-let 语法糖，在 if condition 的语法规则下，在 condition 部分进行 let 语句的模式解构，匹配上则执行 dosomething。if-let 和 match 的区别是，前者只关注某个感兴趣的特定分支，后者则必须完整匹配。

fn main() {
    let a = Some(10);
    if let Some(num) = a {
        let b = 8;
        let all = num + b;
        println!("{}", all);
    } else {
        println!("{}", false)
    }
}

2.3. unwrap

unwrap()方法不安全，但操作方便，如果目标值为 None，会引起 panic！

fn main() {
    let a = Some(10);
    let a_value = a.unwrap();
    println!("{}",a_value);   // 如果a为None时，会引发panic
}

2.4. unwrap_or

相对unwrap()，较为安全。若是出现提取失败（目标为 None），则使用参数代替输出。
类似方法还有unwrap_or_else()，unwrap_or_default()

fn main() {
    // let a = Some(10);
    let a = None;
    let a_value = a.unwrap_or(100);
    println!("{}",a_value);   // 输出默认值100
}

2.5. take

take方法可以从Option中取出值，并将 Option 中的值设置为 None，但原来的变量还有效（但实际上没什么用处了，因为只剩下None了），take方法的原始值或者引用必须为mut类型。

fn main() {
    let mut a: Option<i32> = Some(5);  // 去掉mut时报错；
    let a_value = a.take();
    println!("The value is {:?}", a);
    println!("The new Option is {:?}", a_value);
}

// The value is None
// The new Option is Some(5)

3. 总结

对于逻辑上会存在空值的变量，应该显式声明其类型为 Option，否则应直接声明为 T 类型。
不要轻易使用 unwrap 方法，它可能会导致程序发生 panic。因为 unwrap 方法是从 Option 中提取出 T，若 T 的类型为 None，则会触发 panic。一定要用也推荐用 expect, 至少 panic 时会有错误信息。
Option 包装的指针类型执行效率不会降低，即“零开销抽象”。

4. 参考信息

Enum std::option::Option
Rust语言圣经(Rust Course)
Rust的模式解构 & 再谈 Option 类型
 Rust语言从入门到精通系列 - Option特征那些事儿