面试题：Rust Option枚举在链式操作中的优化使用

Question

给定一系列可能返回Option值的函数调用，例如 `fn1()`、`fn2()`、`fn3()`，每个函数的返回值可能为 `Some(T)` 或 `None`。要求通过链式调用，使得只要有一个函数返回 `None`，整个操作链就立即返回 `None`，并且最终将所有 `Some(T)` 中的 `T` 类型值累加起来（假设 `T` 实现了 `Add` 特性）。请编写相应的Rust代码实现该功能，并解释你使用的Option枚举相关方法的原理。

Answer 1

fn fn1() -> Option<i32> {
    Some(1)
}

fn fn2() -> Option<i32> {
    Some(2)
}

fn fn3() -> Option<i32> {
    Some(3)
}

fn main() {
    let result = fn1()
      .and_then(|x| fn2().map(|y| x + y))
      .and_then(|xy| fn3().map(|z| xy + z));

    match result {
        Some(sum) => println!("The sum is: {}", sum),
        None => println!("One of the functions returned None"),
    }
}

Option枚举相关方法原理

1. and_then方法：
   • and_then是Option枚举的一个方法。它接受一个闭包作为参数。
   • 如果Option的值是Some，则会调用闭包，并将Some内部的值作为参数传递给闭包。闭包返回的结果必须也是Option类型。如果闭包返回Some，and_then会返回这个Some；如果闭包返回None，and_then也会返回None。
   • 如果Option的值是None，and_then不会调用闭包，直接返回None。这就实现了只要有一个函数返回None，整个操作链就立即返回None的需求。
2. map方法：
   • map也是Option枚举的方法。它接受一个闭包作为参数。
   • 如果Option的值是Some，则会调用闭包，并将Some内部的值作为参数传递给闭包，然后将闭包的返回值包装在Some中返回。如果Option的值是None，map不会调用闭包，直接返回None。这里使用map是为了对Some(T)中的T类型值进行累加操作，并保持Option类型。