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impl enum / match でのパターン分岐
Rustのenumには『impl』でメソッドを追加でき、『match』式で全バリアントを網羅的に処理できます。コンパイラが未処理のバリアントを検出するため、安全なパターンマッチが可能です。
構文
enum Shape {
Circle(f64),
Rectangle(f64, f64),
Triangle(f64, f64, f64),
}
impl Shape {
fn area(&self) -> f64 {
match self {
Shape::Circle(r) => std::f64::consts::PI * r * r,
Shape::Rectangle(w, h) => w * h,
Shape::Triangle(a, b, c) => {
let s = (a + b + c) / 2.0;
(s * (s - a) * (s - b) * (s - c)).sqrt() // ヘロンの公式
}
}
}
}
// if let: 1つのバリアントだけ処理します。
if let Shape::Circle(r) = shape {
println!("円の半径: {}", r);
}
match・if let の使い方
| 構文 | 概要 |
|---|---|
| match val { Variant(x) => ... } | 全バリアントを網羅的に処理します(漏れがあるとコンパイルエラー)。 |
| _ => ... | ワイルドカード: 残りのバリアントをまとめて処理します。 |
| if let Variant(x) = val { ... } | 1つのバリアントだけ処理します。elseも使えます。 |
| while let Variant(x) = val { ... } | 条件が一致する間ループします。 |
| Variant(x) if x > 0 => ... | matchのガード条件: バリアントマッチ後に追加条件を指定します。 |
| Variant(x) | Variant2(x) => ... | 複数のバリアントを | でまとめて処理します。 |
| impl Enum { fn method(&self) } | enumにメソッドを追加します(structと同様)。 |
サンプルコード
#[derive(Debug)]
enum TrafficLight {
Red,
Yellow,
Green,
}
impl TrafficLight {
fn duration_secs(&self) -> u32 {
match self {
TrafficLight::Red => 60,
TrafficLight::Yellow => 5,
TrafficLight::Green => 45,
}
}
fn can_go(&self) -> bool {
matches!(self, TrafficLight::Green)
}
fn next(&self) -> TrafficLight {
match self {
TrafficLight::Red => TrafficLight::Green,
TrafficLight::Green => TrafficLight::Yellow,
TrafficLight::Yellow => TrafficLight::Red,
}
}
}
#[derive(Debug)]
enum Expr {
Number(f64),
Add(Box<Expr>, Box<Expr>),
Mul(Box<Expr>, Box<Expr>),
Neg(Box<Expr>),
}
impl Expr {
fn eval(&self) -> f64 {
match self {
Expr::Number(n) => *n,
Expr::Add(a, b) => a.eval() + b.eval(),
Expr::Mul(a, b) => a.eval() * b.eval(),
Expr::Neg(e) => -e.eval(),
}
}
}
fn main() {
// enumのメソッドを使います。
let light = TrafficLight::Red;
println!("{:?}: {}秒, 進める?: {}", light, light.duration_secs(), light.can_go());
let next = light.next();
println!("次は: {:?}", next);
// if let で1つのバリアントだけ処理します。
let value = Some(42);
if let Some(n) = value {
println!("値: {}", n);
}
// matchのガード条件です。
let numbers = vec![1, -3, 5, -2, 8];
for &n in &numbers {
match n {
x if x > 0 => print!("正:{} ", x),
x if x < 0 => print!("負:{} ", x),
_ => print!("ゼロ "),
}
}
println!();
// 再帰的なenumで数式を評価します。
// (3 + 4) * (-2) = -14
let expr = Expr::Mul(
Box::new(Expr::Add(
Box::new(Expr::Number(3.0)),
Box::new(Expr::Number(4.0)),
)),
Box::new(Expr::Neg(Box::new(Expr::Number(2.0)))),
);
println!("(3 + 4) * (-2) = {}", expr.eval());
}
概要
Rustの『match』式は全バリアントを網羅することが必須です。新しいバリアントを追加するとコンパイルエラーになるため、処理漏れを防げます。ワイルドカード(『_』)を使えばまとめて処理できます。
再帰的なenumはコンパイラが自動でサイズを決めようとしてエラーになります。そのため『Box<Expr>』のようにポインタでラップしてサイズを固定する必要があります。
enumの定義とバリアントの種類は『enum / バリアント定義』を参照してください。
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