RUST中match语法的一个疑难点解析

任成珺

已于 2024-04-22 21:37:30 修改

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文章标签： rust 开发语言后端

于 2022-02-10 11:45:06 首次发布

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本文探讨了Rust编程语言中结构体引用类型`&T/&mut T`的match语法，强调在匹配时不引发所有权转移的重要性。通过示例代码解释了如何正确地对结构体内部成员进行模式绑定，特别是当成员不实现Copy trait时，必须使用引用。Rust为方便编码，提供了简化匹配结构体内部成员的语法，即使在不改变所有权的情况下也能实现相同功能。

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本文摘自《深入理解RUST标准库》，即将发售，敬请期待

对结构体引用类型“&T/&mut T"的match语法研究

如下代码：

#[derive(Debug)]
struct TestStructA {a:i32, b:i32}
fn main() {
    let c = TestStructA{a:1, b:2};

    match (&c) {
        &e => println!("{:?}", e),
        _  => println!("match nothing"),
    }
}

以上代码编译时，会发生如下错误：

error[E0507]: cannot move out of a shared reference
  --> src/main.rs:9:7
   |
9  | match (&c) {
   |       ^^^^
10 |     &e => println!("{:?}", e),
   |     --
   |     ||
   |     |data moved here
   |     |move occurs because `e` has type `TestStructA`, which does not implement the `Copy` trait
   |     help: consider removing the `&`: `e`

可见，如果match 引用类型，那对后继的pattern绑定是有讲究的。对引用做match，本意便是不想要转移所有权。因此，在match的分支中就不能有引发所有权移动的绑定出现。

再请参考如下代码：

struct TestStructA {a:i32,b:i32}
fn main() {
    let a = 3;
    let b = 1 + 2;
    let c = TestStructA{a:1, b:2};

    match (&c) {
        //u实际绑定为&c.a, w实际绑定为&c.b
        &TestStructA{a:ref u, b:ref w} => println!("{} {}", *u, *w),
        _  => println!("match nothing"),
    }
}

如果不想转移所有权，那上面代码的match就应该是一个标准的写法，对结构内部的变量也需要用ref 引用语法来绑定，尤其是结构内部变量如果没有实现Copy Trait，那就必须用引用，否则也会引发编译告警。

为了编码上的方便，RUST针对以上的代码，支持如下简化形式：


struct TestStructA {a:i32,b:i32}
fn main() {
    let a = 3;
    let b = 1 + 2;
    let c = TestStructA{a:1, b:2};

    match (&c) {
        //对比上述代码，头部少了&，模式绑定内部少了 ref，但代码功能完全一致
        TestStructA{a: u, b: w} => println!("{} {}", *u, *w),
        _  => println!("match nothing"),
    }
}

如果不知道RUST的这个实现，很可能会对这里的类型绑定感到疑惑。但从实际的使用场景分析，对结构体引用做match，其目的就是对结构体内部的成员的引用做pattern绑定。因为如果结构体内部的成员不支持Copy，是不可能对结构体成员做pattern绑定的。所以，此语法也是在RUST的所有权定义下的一个必然的简化选择。