Новости

31.10.2020

Книга «Программирование на Rust»

Авторы книги входят в команду разработчиков языка, а значит, вы получите всю информацию из первых рук — от установки языка до создания надежных и масштабируемых программ. От создания функций, выбора типов данных и привязки переменных вы перейдете к более сложным концепциям:

  • Владение и заимствование, жизненный цикл и типажи.
  • Гарантированная безопасность программ.
  • Тестирование, обработка ошибок и эффективный рефакторинг.
  • Обобщения, умные указатели, многопоточность, типажные объекты и сопоставления.
  • Работа со встроенным менеджером пакетов Cargo для создания, тестирования, документирования кода и управления зависимостями.
  • Продвинутые средства работы с Unsafe Rust.


Вы найдете множество примеров кода, а также три главы, посвященные созданию полноценных проектов для закрепления знаний: игры-угадайки, создание инструмента командной строки и многопоточного сервера.

Для кого эта книга


Мы предполагаем, что вы писали код на другом языке программирования, но не делаем никаких допущений относительно того, на каком именно. Мы постарались сделать этот материал доступным для тех, кто имеет широкий спектр навыков программирования. Мы не будем тратить время на разговоры о том, что такое программирование. Если вы в программировании абсолютный новичок, то для начала прочтите введение в программирование.

Где могут использоваться паттерны


В Rust паттерны много где появляются, и вы часто их использовали, даже не осознавая этого! В данном разделе рассматриваются ситуации, в которых паттерны допустимы.

Ветви выражения match


Как обсуждалось в главе 6, мы используем паттерны в ветвях выражений match. Формально выражения match определяются как ключевое слово match, затем значение для сопоставления и один или несколько ветвей совпадения, состоящих из паттерна и выполняемого выражения, если значение совпадает с паттерном этой ветви, например:

 

Одно из требований к выражениям match состоит в том, что они должны быть исчерпывающими в том смысле, что в match должны быть учтены все возможные значения. Чтобы вы учитывали все возможные варианты, нужно иметь всеохватывающий паттерн в последней ветви: например, имя переменной, совпадающее с любым значением, всегда будет срабатывать и, таким образом, охватывать все оставшиеся случаи.

Особый паттерн _ будет совпадать с чем угодно, но он не привязывается к переменной и поэтому часто используется в последнем рукаве совпадения. Паттерн _ бывает полезен, например, если вы хотите проигнорировать любое неуказанное значение. Мы рассмотрим паттерн _ подробнее в разделе «Игнорирование значений в паттерне».

Условные выражения if let


В главе 6 мы обсуждали выражения if let главным образом как более краткий способ написания эквивалента выражения match, который совпадает только с одним случаем. Как вариант if let может иметь соответствующий else, содержащий выполняемый код, если паттерн в выражении if let не совпадает.

Листинг 18.1 показывает, что также существует возможность смешивать и сочетать выражения if let, else if и else if let. Благодаря этому мы получаем больше гибкости, чем при использовании выражения match, в котором можно выразить только одно сравниваемое с паттернами значение. Кроме того, условия в серии выражений if let, else if и else if let не обязательно должны относиться друг к другу.

Код в листинге 18.1 показывает серию проверок на несколько условий, которые решают, каким должен быть фоновый цвет. В этом примере мы создали переменные с жестко заданными значениями, которые реальная программа могла бы получить из данных, вводимых пользователем.

Листинг 18.1. Смешивание выражений if let, else if, else if let и else

Если пользователь указывает любимый цвет (1), то это фоновый цвет (2). Если сегодня — вторник (3), то фоновый цвет — зеленый (4). Если пользователь указывает свой возраст в качестве строки и мы можем успешно разобрать ее как число (5), то цвет будет либо фиолетовым (7), либо оранжевым (8) в зависимости от значения числа (6). Если ни одно из этих условий не применимо (9), то фоновый цвет — синий (10).

Эта условная структура позволяет поддерживать сложные требования. С жестко закодированными значениями, которые здесь есть, этот пример будет выводить

Вы видите, что выражение if let может также вводить затененные переменные таким же образом, как и рукава выражения match: строка кода if let Ok(age) = age (5) вводит новую затененную переменную age, содержащую значение внутри варианта Ok. Это означает, что нужно поместить условие if age > 30 в этот блок (6): мы не можем совместить эти два условия в выражении if let Ok (age) = age && age > 30. Затененная переменная age, которую мы хотим сравнить с 30, будет недействительна до тех пор, пока новая область видимости не начнется с фигурной скобки.

Недостатком использования выражений if let является то, что компилятор не проверяет исчерпываемость, в то время как с выражениями match он это делает. Если бы мы пропустили последний блок else (9) и, следовательно, обработку некоторых случаев, то компилятор не предупредил бы нас о возможной логической ошибке.

Условные циклы while let


Похожий по конструкции с выражением if let условный цикл while let позволяет циклу while работать до тех пор, пока паттерн совпадает. Пример в листинге 18.2 показывает цикл while let, который использует вектор в качестве стека и выводит значения в векторе в порядке, обратном тому, в котором они были добавлены.

Листинг 18.2. Использование цикла while let для печати значений, пока метод stack.pop() возвращает Some

В этом примере выводятся 3, 2 и затем 1. Метод pop берет последний элемент из вектора и возвращает Some(value). Если вектор пуст, то pop возвращает None. Цикл while продолжает выполнение кода в своем блоке до тех пор, пока pop возвращает Some. Когда pop возвращает None, цикл останавливается. Мы можем использовать условный цикл while let, чтобы удалить каждый элемент из стека.

Циклы for


В главе 3 мы упоминали, что цикл for — это наиболее распространенная циклическая конструкция в коде на языке Rust, но мы еще не обсуждали паттерн, который берет for. В цикле for паттерном является значение, следующее непосредственно за ключевым словом for, поэтому в for x in y паттерном является x.

Листинг 18.3 показывает использование паттерна в цикле for для деструктурирования, или разложения, кортежа в рамках for.

Листинг 18.3. Использование паттерна в цикле for для деструктурирования кортежа

Код из листинга 18.3 выводит следующее:

Мы используем метод enumerate, чтобы переделать итератор для порождения значения и индекса этого значения в итераторе, помещенных в кортеж. Первый вызов метода enumerate порождает кортеж (0, 'a'). Когда это значение сочетается с паттерном (index, value), то index равен 0, а value равно 'a', выводится первая строка данных.

Инструкции let


До этой главы мы прямо обсуждали использование паттернов только с выражениями match и if let, но на самом деле мы использовали паттерны и в других местах, в том числе в инструкциях let. Рассмотрим простую передачу значения переменной с помощью let:

На протяжении всей книги мы сотни раз использовали инструкции let подобного рода, и хотя вы, возможно, не осознавали этого, вы использовали паттерны! В более формальном плане инструкция let выглядит так:

В таких инструкциях, как let x = 5;, с именем переменной в слоте ПАТТЕРН, имя переменной — это всего лишь простая форма паттерна. Rust сравнивает выражение с паттерном и назначает любые имена, которые он находит. Поэтому в примере let x = 5; паттерном является x, который означает «связать то, что совпадает здесь, с переменной x». Поскольку имя x представляет весь паттерн, то этот паттерн фактически означает «связать все с переменной x, каким бы ни было значение».

Чтобы четче увидеть сопоставление с паттерном инструкции let, рассмотрим листинг 18.4, который использует паттерн с let для деструктурирования кортежа.

Листинг 18.4. Использование паттерна для деструктурирования кортежа и создания сразу трех переменных

Здесь мы сопоставляем кортеж с паттерном. Rust сравнивает (1, 2, 3) с (x, y, z) и видит, что это значение совпадает с паттерном, поэтому Rust связывает 1 с x, 2 с y и 3 с z. Можно думать об этом кортежном паттерне как о вложении в него трех отдельных паттернов переменных.
Если число элементов в паттерне не совпадает с числом элементов в кортеже, то совокупный тип не будет совпадать и мы получим ошибку компилятора. Например, листинг 18.5 показывает попытку деструктурирования кортежа из трех элементов в две переменные, которая не будет работать.

Листинг 18.5. Неправильное построение паттерна, переменные которого не совпадают с числом элементов в кортеже

Попытка компиляции этого кода приводит к ошибке типа:

Если бы мы хотели проигнорировать одно или несколько значений в кортеже, то могли бы использовать _ или .., как вы увидите в разделе «Игнорирование значений в паттерне». Если проблема состоит в том, что в паттерне слишком много переменных, то нужно сделать так, чтобы типы совпадали, удалив переменные, чтобы число переменных равнялось числу элементов в кортеже.

С полным содержанием статьи можно ознакомиться на сайте "Хабрахабр": https://habr.com/ru/company/piter/blog/523266/


Комментарии: 0

Пока нет комментариев


Оставить комментарий






Все поля обязательны к заполнению.

Перед публикацией комментарии проходят модерацию.