パターンマッチング

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前提知識

**パターン（pattern）**は同時に2つのことをする。値が特定の形状を持つかどうかをテストし、その値の一部を名前にバインドする。パターンはRustの中で値が導入されるあらゆる場所に現れる。

let でのパターン

最もシンプルなパターンは名前だ——何にでもマッチし、バインドする。

let x = 42;

タプルやstructは直接デストラクチャ（destructure）できる。

let (a, b) = (1, 2);

struct Point { x: f64, y: f64 }
let p = Point { x: 3.0, y: 4.0 };
let Point { x, y } = p;

match でのパターン

match はパターンがその力を発揮する場所だ。各アームは パターン => 式 という形で、match は網羅的（exhaustive）——あらゆる可能な値を処理しなければならない。

enum Message {
    Quit,
    Move { x: i32, y: i32 },
    Write(String),
}

fn process(msg: Message) {
    match msg {
        Message::Quit           => println!("quit"),
        Message::Move { x, y } => println!("move to {x},{y}"),
        Message::Write(text)   => println!("write: {text}"),
    }
}

Message にバリアントを追加すると、キャッチオールのない match は新しいバリアントを処理するまでコンパイルを拒否する。網羅性がコンパイラをチェックリストに変える。

match は式でもあり、値を生成する。

let label = match n {
    0       => "zero",
    1..=9   => "single digit",
    _       => "large",
};

ワイルドカード _ は何にでもマッチし、それを捨てる。

よくあるパターンの形式

パターンマッチする対象
name何でも。name にバインド
_何でも。捨てる
42 / true / 'a'その特定のリテラル
1..=9その閉区間の範囲
(a, b)2要素タプル。a と b をバインド
Point { x, y }struct。フィールドをバインド
Some(v)Some バリアント。内部をバインド
NoneNone バリアント
Foo::Bar(x, y)ペイロード付きのenumバリアント

パターンは任意に入れ子にできる。

match pair {
    (Some(x), Some(y)) if x == y => println!("equal: {x}"),
    (Some(x), _)                 => println!("left: {x}"),
    (_, Some(y))                 => println!("right: {y}"),
    _                            => println!("neither"),
}

ガード

アームはパターンの後に追加条件を付けてマッチを絞り込める。

match n {
    x if x < 0 => println!("negative: {x}"),
    0           => println!("zero"),
    x           => println!("positive: {x}"),
}

ガード if x < 0 はパターン x がすでにマッチした場合にのみ実行される。ガードが失敗しても match は終わらない——次のアームに続く。

if let と while let

1つのバリアントだけが重要な場合、if let は完全な match を避けられる。

if let Some(value) = optional {
    println!("got {value}");
}

while let はパターンがマッチし続ける間ループする。

while let Some(top) = stack.pop() {
    println!("{top}");
}

どちらも、意味のある1つのアームと _ => () を持つ match の糖衣構文（syntactic sugar）だ。

関数パラメータでのパターン

パラメータもパターンだ。

fn first((x, _): (i32, i32)) -> i32 {
    x
}

これが必要になることは稀だが、パターンが let と match だけでなく、値がバインドされるあらゆる場所に現れることを示している。