控制结构

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2023-12-01

控制结构

If

If是分支 (branch) 的一种特殊形式，也可以使用else和else if。
与C语言不同的是，逻辑条件不需要用小括号括起来，但是条件后面必须跟一个代码块。
Rust中的if是一个表达式 (expression)，可以赋给一个变量：

let x = 5;
let y = if x == 5 { 10 } else { 15 };

Rust是基于表达式的编程语言，有且仅有两种语句 (statement)：

声明语句 (declaration statement)，比如进行变量绑定的let语句。
表达式语句 (expression statement)，它通过在末尾加上分号;来将表达式变成语句，
丢弃该表达式的值，一律返回元类型()。

表示式总是返回一个值，但是语句不返回值或者返回()，所以以下代码会报错：

let y = (let x = 5);
let z: i32 = if x == 5 { 10; } else { 15; };

值得注意的是，在Rust中赋值 (如x = 5) 也是一个表达式，返回元类型值()。

For

Rust中的for循环与C语言的风格非常不同，抽象结构如下：

for var in expression {
    code
}

其中expression是一个迭代器 (iterator)，具体的例子为0..10 (不包含最后一个值)，
或者[0, 1, 2].iter()。

While

Rust中的while循环与C语言中的类似。对于无限循环，Rust有一个专用的关键字loop。
如果需要提前退出循环，可以使用关键字break或者continue，
还允许在循环的开头设定标签 (同样适用于for循环)：

'outer: loop {
   println!("Entered the outer loop");
   'inner: loop {
       println!("Entered the inner loop");
       break 'outer;
   }
   println!("This point will never be reached");
}
println!("Exited the outer loop");

Match

Rust中的match表达式非常强大，首先看一个例子：

let day = 5;
match day {
  0 | 6 => println!("weekend"),
  1 ... 5 => println!("weekday"),
  _ => println!("invalid"),
}

其中|用于匹配多个值，...匹配一个范围 (包含最后一个值)，并且_在这里是必须的，
因为match强制进行穷尽性检查 (exhaustiveness checking)，必须覆盖所有的可能值。
如果需要得到|或者...匹配到的值，可以使用@绑定变量：

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

使用ref关键字来得到一个引用：

let x = 5;
let mut y = 5;
match x {
    // the `r` inside the match has the type `&i32`
    ref r => println!("Got a reference to {}", r),
}
match y {
    // the `mr` inside the match has the type `&i32` and is mutable
    ref mut mr => println!("Got a mutable reference to {}", mr),
}

再看一个使用match表达式来解构元组的例子：

let pair = (0, -2);
match pair {
    (0, y) => println!("x is `0` and `y` is `{:?}`", y),
    (x, 0) => println!("`x` is `{:?}` and y is `0`", x),
    _ => println!("It doesn't matter what they are"),
}

match的这种解构同样适用于结构体或者枚举。如果有必要，
还可以使用..来忽略域或者数据：

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}
let origin = Point { x: 0, y: 0 };
match origin {
    Point { x, .. } => println!("x is {}", x),
}
enum OptionalInt {
    Value(i32),
    Missing,
}
let x = OptionalInt::Value(5);
match x {
    OptionalInt::Value(i) if i > 5 => println!("Got an int bigger than five!"),
    OptionalInt::Value(..) => println!("Got an int!"),
    OptionalInt::Missing => println!("No such luck."),
}

此外，Rust还引入了if let和while let进行模式匹配：

let number = Some(7);
let mut optional = Some(0);
// If `let` destructures `number` into `Some(i)`, evaluate the block.
if let Some(i) = number {
    println!("Matched {:?}!", i);
} else {
    println!("Didn't match a number!");
}
// While `let` destructures `optional` into `Some(i)`, evaluate the block.
while let Some(i) = optional {
    if i > 9 {
        println!("Greater than 9, quit!");
        optional = None;
    } else {
        println!("`i` is `{:?}`. Try again.", i);
        optional = Some(i + 1);
    }
}