枚举与模式匹配

枚举（enum） 让你定义一个「可能是几种类型之一」的类型。Rust 的枚举极强大：每个变体可携带不同数据。

1. 基础枚举

enum Direction {
    North,
    South,
    East,
    West,
}
 
fn main() {
    let d = Direction::North;
}

2. 携带数据的枚举

携带数据的枚举

enum Message {
    Quit,                        // 无数据
    Move { x: i32, y: i32 },     // 具名字段
    Write(String),               // 元组式
    ChangeColor(i32, i32, i32),
}
 
fn handle(m: &Message) {
    match m {
        Message::Quit => println!("退出"),
        Message::Move { x, y } => println!("移动到 ({}, {})", x, y),
        Message::Write(text) => println!("写入: {}", text),
        Message::ChangeColor(r, g, b) => println!("变色 {} {} {}", r, g, b),
    }
}
 
fn main() {
    handle(&Message::Write(String::from("hi")));
    handle(&Message::Move { x: 3, y: 4 });
    handle(&Message::ChangeColor(255, 0, 0));
    handle(&Message::Quit);
}

3. Option：没有 null 的世界

Rust 没有 null。用标准库 Option<T> 表达「可能有值」：

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

用它彻底消灭空指针异常：

Option 与 match

fn divide(a: f64, b: f64) -> Option<f64> {
    if b == 0.0 { None } else { Some(a / b) }
}
 
fn main() {
    match divide(10.0, 2.0) {
        Some(v) => println!("结果 {}", v),
        None => println!("除零错误"),
    }
 
    match divide(1.0, 0.0) {
        Some(v) => println!("结果 {}", v),
        None => println!("除零错误"),
    }
}

⚠️Option 强制你处理 None

因为 Option<T> 不是 T，你必须用 match/if let 把它拆开才能拿到里面的值。编译器逼你处理「没有值」的情况，从根上避免空引用崩溃。

4. if let / while let 简化匹配

只关心一个分支时，不必写完整 match：

if let / while let

fn main() {
    let some = Some(7);
    if let Some(n) = some {
        println!("得到 {}", n);
    }
 
    let mut stack = vec![Some(1), None, Some(2)];
    while let Some(v) = stack.pop() {
        println!("{:?}", v);
    }
}

💡match 还是 if let

需要穷尽处理所有变体用 match；只关心某个变体、其余忽略时用 if let，更简洁。

5. 枚举也能有方法

impl Message {
    fn call(&self) {
        // 可在 impl 里为枚举定义方法
    }
}

6. 实战：计算表达式

enum Expr {
    Num(i32),
    Add(Box<Expr>, Box<Expr>),
}

🎯练习

定义一个 enum Shape { Circle(f64), Rectangle(f64, f64) }，写一个 fn area(s: &Shape) -> f64 用 match 计算面积（圆用 π·r²）。再补一个 Triangle 变体，体会穷尽性要求你同步更新 match。

小结

枚举变体可携带任意数据（单元/元组/结构体风格）
Option<T> 替代 null，强制处理 None
match 穷尽匹配；if let 简化单分支
枚举同样可用 impl 加方法
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