Какой идиоматический способ обработки нескольких `Option <T>` в Rust?

Question

Поскольку я довольно новичок в Rust, мне нужно руководство о том, как обработка ошибок выполняется идиоматически.Я нахожу шаблон обработки ошибок действительно раздражающим.

Я застрял с несколькими Option<T> с.Слишком многословно обрабатывать каждый случай None вручную.

Например, в Haskell вы можете связывать операции необязательного значения (Maybe) с различными операторами: fmap, <*>, >>= и т. Д.: * 10101 *

f x = x * x
g x = x ++ x
main = print $ g <$> show <$> f <$> Just 2

То же самое невозможно в Rust.Я пытаюсь разобрать двухсимвольную строку карты в структуру Card:

const FACES: &'static str = "23456789TJQKA";
const SUITS: &'static str = "CDHS";
enum Face { /* ... */ }
enum Suit { C, D, H, S }
struct Card {
    face: Face,
    suit: Suit
}
impl FromStr for Card {
    type Err = ();
    fn from_str(x: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
        let mut xs = x.chars();
        let a = chain(xs.next(), |x| FACES.find(x), Face::from_usize);
        let b = chain(xs.next(), |x| SUITS.find(x), Suit::from_usize);
        if let (Some(face), Some(suit)) = (a, b) {
            Ok(Card::new(face, suit))
        } else {
            Err(())
        }
    }
}

Этот код будет выглядеть в Haskell следующим образом:

import Data.List (elemIndex)
x = Just 'C'
suits = "CDHS"
data Suit = C | D | H | S deriving Show
fromInt 0 = C
find = flip elemIndex
main = print $ x >>= find suits >>= return . fromInt

Благодаря цепочкечерез >>= Haskell позволяет (и легко!) манипулировать внутренней ценностью монады.Чтобы достичь чего-то близкого к этому, мне пришлось написать функцию chain, которая кажется совершенно недиоматичной:

fn join<T>(x: Option<Option<T>>) -> Option<T> {
    if let Some(y) = x {
        y
    } else {
        None
    }
}

fn bind<A, B, F>(x: Option<A>, f: F) -> Option<B>
where
    F: FnOnce(A) -> Option<B>,
{
    join(x.map(f))
}

fn chain<A, B, C, F, G>(x: Option<A>, f: F, g: G) -> Option<C>
where
    F: FnOnce(A) -> Option<B>,
    G: FnOnce(B) -> Option<C>,
{
    bind(bind(x, f), g)
}

Answer 1

В дополнение к другим ответам вы также можете взглянуть на ящики с монадическими выражениями, такие как mdo или map_for .Например, с map_for:

fn from_str(x: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
    let mut xs = x.chars();
    map_for!{
        ax <- xs.next();
        f  <- FACES.find(ax);
        a  <- Face::from_usize(f);
        bx <- xs.next();
        s  <- SUITS.find(bx);
        b  <- Suit::from_usize (s);
        => Card::new(a, b) }
    .ok_or(Err(()))
}

Полное раскрытие: я являюсь автором map_for ящика.

Answer 2

Maybe -монадическая цепочка в Rust's Result выполняется с помощью макроса try! .Должно выглядеть примерно так:

fn from_str(x: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
    let mut xs = x.chars();
    let a = try!(chain(xs.next(), |x| FACES.find(x), Face::from_usize));
    let b = try!(chain(xs.next(), |x| SUITS.find(x), Suit::from_usize));
    Ok(Card::new(face, suit))
}

Answer 3

Как уже упоминалось, Option и Result имеют тонн служебных методов на них.Кроме того, оператор try (?) также можно использовать для чрезвычайно распространенного случая «вернуть ошибку или развернуть результат»

Я бы реализовал FromStr для Face и Suit,Ваш код будет выглядеть следующим образом:

impl FromStr for Card {
    type Err = ();

    fn from_str(s: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
        let face = s[0..1].parse()?;
        let suit = s[1..2].parse()?;

        Ok(Card { face, suit })
    }
}

Если вы этого не сделали / не смогли, вы можете использовать существующие методы на Option.Вы не определили Foo::from_usize, поэтому я предполагаю, что возвращается Foo, поэтому он будет использовать map:

fn from_str(s: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
    let mut c = s.chars();

    let face = c
        .next()
        .and_then(|c| FACES.find(c))
        .map(Face::from_usize)
        .ok_or(())?;
    let suit = c
        .next()
        .and_then(|c| SUITS.find(c))
        .map(Suit::from_usize)
        .ok_or(())?;

    Ok(Card { face, suit })
}

• Option::and_then
• Option::map
• Option::ok_or

Оба эти пути позволяют иметь полезных ошибки, такие как перечисление, которое позволяет узнать, был ли иск / лицо отсутствует / недействительным.Тип ошибки () бесполезен для потребителей.

Вы также можете определять Suit::from_char и Face::from_char и не пропускать реализацию массива.

Соединяя все это вместе:

impl Suit {
    fn from_char(c: char) -> Option<Self> {
        use Suit::*;

        [('c', C), ('d', D), ('h', H), ('s', S)]
            .iter()
            .cloned()
            .find(|&(cc, _)| cc == c)
            .map(|(_, s)| s)
    }
}

enum Error {
    MissingFace,
    MissingSuit,
    InvalidFace,
    InvalidSuit,
}

impl FromStr for Card {
    type Err = Error;

    fn from_str(x: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
        use Error::*;

        let mut xs = x.chars();

        let face = xs.next().ok_or(MissingFace)?;
        let face = Face::from_char(face).ok_or(InvalidFace)?;
        let suit = xs.next().ok_or(MissingSuit)?;
        let suit = Suit::from_char(suit).ok_or(InvalidSuit)?;

        Ok(Card { face, suit })
    }
}

---

fn join<T>(x: Option<Option<T>>) -> Option<T>

Это x.and_then(|y| y)

fn bind<A, B, F>(x: Option<A>, f: F) -> Option<B>
where
    F: FnOnce(A) -> Option<B>,

Это x.and_then(f)

fn chain<A, B, C, F, G>(x: Option<A>, f: F, g: G) -> Option<C>
where
    F: FnOnce(A) -> Option<B>,
    G: FnOnce(B) -> Option<C>,

Это x.and_then(f).and_then(g)

См. Также:

• Как реализовать некоторые удобные методы (например, flat_map, flatten) в Option?

Answer 4

Кажется, что вы хотите Option::and_then:

pub fn and_then<U, F>(self, f: F) -> Option<U> 
where
    F: FnOnce(T) -> Option<U>

Примеры:

fn sq(x: u32) -> Option<u32> { Some(x * x) }
fn nope(_: u32) -> Option<u32> { None }

assert_eq!(Some(2).and_then(sq).and_then(sq), Some(16));
assert_eq!(Some(2).and_then(sq).and_then(nope), None);
assert_eq!(Some(2).and_then(nope).and_then(sq), None);
assert_eq!(None.and_then(sq).and_then(sq), None);