`Option<T>`

Option<T> は Rust における null の代替だ。あらゆる参照を null にして実行時にクラッシュさせる代わりに、Rust は値の不在を型に明示する：Option<String> を返す関数は、値付きの Some(String) か何も持たない None のどちらかを返す。コンパイラは両方を処理することを強制する。

定義

Option<T> は標準ライブラリで次のように定義されている：

enum Option<T> {
    None,
    Some(T),
}

None と Some は自動的にスコープに入る — Option::None や Option::Some と書く必要はない（書いても構わない）。

Option に対するパターンマッチ

Option を調べる正規の方法はパターンマッチだ：

fn greet(name: Option<&str>) {
    match name {
        Some(n) => println!("Hello, {n}!"),
        None    => println!("Hello, stranger!"),
    }
}

match は網羅的だ：どちらかのアームが欠けているとコンパイラはコンパイルを拒否する。

「Some の場合だけ何かする」というパターンには if let が簡潔だ：

if let Some(n) = name {
    println!("Hello, {n}!");
}

? 演算子

Option<T> を返す関数の中で、? 演算子は None の場合に短絡する：Some をアンラップするか、即座に None を外側の関数から返す。

fn double_first(numbers: &[i32]) -> Option<i32> {
    let first = numbers.first()?; // スライスが空なら None
    first.checked_mul(2)          // オーバーフローするなら None
}

Option への ? は次の糖衣構文だ：

match value {
    Some(x) => x,
    None    => return None,
}

コンビネータ

Option は、明示的な match なしにオプショナルな値を変換・合成するための高階メソッドを提供する。

map は内部の値が存在する場合に変換する：

let n: Option<i32> = Some(4);
let doubled = n.map(|x| x * 2);            // Some(8)
let nothing: Option<i32> = None;
let still_nothing = nothing.map(|x| x * 2); // None

and_then は自身が Option を返す操作を連鎖させる：

fn parse_and_double(s: &str) -> Option<i32> {
    s.parse::<i32>().ok().and_then(|n| n.checked_mul(2))
}

and_then は map が Option<Option<T>> を生成してしまう場合に使う — 結果を自動的にフラット化する。

unwrap_or はフォールバック値を提供する：

let value = optional.unwrap_or(0);

unwrap_or_else はフォールバックを遅延評価する。Some のときのコストを避けられる：

let value = optional.unwrap_or_else(|| expensive_default());

Option と Result の相互変換

Option と Result は近い仲間だ。ok_or はエラーを付加して None を Err に変換する：

let value: Result<i32, &str> = Some(42).ok_or("missing"); // Ok(42)
let error: Result<i32, &str> = None.ok_or("missing");     // Err("missing")

逆方向では、Result::ok() がエラーを捨てて Option を返す：

let opt: Option<i32> = "42".parse::<i32>().ok(); // Some(42)

Result<T, E> 型の全体像は Result で扱う。

まとめ

• Option<T> は「存在」を Some(T)、「不在」を None でエンコードする — ヌルポインタはない。
• match と if let は網羅性チェック付きで Option を分解する。
• Option を返す関数内の ? は自動的に None へ短絡する。
• map は内部値を変換し、and_then はオプショナルな操作を連鎖させ、unwrap_or はデフォルト値を提供する。
• ok_or は Option を Result に変換し、Result::ok() は逆に変換する。