如何在Rust这样的语言中实现匹配?

时间:2016-04-28 16:28:25

标签: compiler-construction language-design

我不是一名功能性程序员。所以我对模式匹配,模式或任何这些东西都不是很熟悉。对我来说,我只理解良好的旧switch陈述的概念。

编译器如何实现匹配语句?匹配和交换机之间究竟有什么区别?有一个GNU C99扩展,允许你在一个开关的情况下有范围,是否有区别:

match x {
    0 ... 9 => ...,
    _ => ...,
}

switch (x) {
case 0 ... 9: ...; break;
default: ...; break;
}

请注意,第二个代码段是一个带有此GNU扩展名的简单C开关。

1 个答案:

答案 0 :(得分:5)

常量值上的模式匹配可以实现为跳转表或条件跳转序列 - 就像switch语句一样。允许范围不会改变这种情况。

Rust枚举(至少是带有成员的枚举)实现为带标记的联合,即包含标记的结构和包含成员的结构的联合。

然后将枚举上的模式匹配简单地翻译为其标记上的开关(将模式绑定的变量绑定到联合的成员)。像这样的Rust代码:

enum Result {
  SingleResult(i32),
  TwoResults(i32, i32),
  Error
}

match someResult {
  Result::SingleResult(res) => f(res),
  Result::TwoResults(res1, res2) => g(res1, res2),
  Result::Error => error()
}

将转换为与以下C代码相同的机器代码(大概):

struct Result {
  enum {
    SingleResult, TwoResults, Error
  } tag;
  union {
    struct {
      int arg1;
    } singleResult;
    struct {
      int arg1;
      int arg2;
    } twoResults;
  } value;
};

switch(someResult.tag) {
  case SingleResult: {
    int res = someResult.value.singleResult.arg1;
    f(res);
    break;
  }
  case TwoResults: {
    int res1 = someResult.value.twoResults.arg1;
    int res2 = someResult.value.twoResults.arg2;
    g(res1, res2);
    break;
  }
  case Error: {
    error();
    break;
  }
}