面试题：Rust match表达式的高级特性与性能优化

1. 非穷举匹配

在Rust中，match 表达式通常要求穷举所有可能的变体。但如果枚举有一个 _ 通配符变体，或者你使用 #[non_exhaustive] 标记枚举，可以进行非穷举匹配。

示例：

#[non_exhaustive]
enum BigEnum {
    Variant1(i32),
    Variant2(String),
    // 其他很多变体...
}

fn handle_enum(value: BigEnum) {
    match value {
        BigEnum::Variant1(num) => println!("Got Variant1 with number: {}", num),
        // 这里可以不列举所有变体
    }
}

分析：这种方式可以避免在处理大量变体时，每次都要列举所有变体，提高代码可读性。性能上，由于不需要匹配所有变体，在某些情况下可以减少不必要的匹配计算。

2. 守卫(guard)

守卫允许在匹配分支中添加额外的条件。

示例：

enum BigEnum {
    Variant1(i32),
    Variant2(String),
}

fn handle_enum(value: BigEnum) {
    match value {
        BigEnum::Variant1(num) if num > 10 => println!("Got Variant1 with number greater than 10: {}", num),
        BigEnum::Variant2(str) if str.len() > 5 => println!("Got Variant2 with long string: {}", str),
        _ => ()
    }
}

分析：通过守卫，可以在匹配时进行更精细的条件判断，避免对不满足条件的变体进行后续处理，提高运行效率。同时，代码逻辑更加清晰，可读性增强。

3. 匹配绑定

匹配绑定允许在匹配时将匹配到的值绑定到新的变量。

示例：

enum BigEnum {
    Variant1(i32),
    Variant2(String),
}

fn handle_enum(value: BigEnum) {
    match value {
        BigEnum::Variant1(num) => {
            let squared = num * num;
            println!("Got Variant1, squared value: {}", squared);
        },
        BigEnum::Variant2(str) => {
            let reversed = str.chars().rev().collect::<String>();
            println!("Got Variant2, reversed string: {}", reversed);
        }
    }
}

分析：匹配绑定使得在不同变体处理中可以方便地对匹配到的值进行操作，代码结构更清晰，减少重复代码。

4. match 与 if - let、while - let 表达式的选择和权衡

match:
- 优点：全面、清晰地处理枚举的所有变体，适合需要处理所有可能情况的场景。利用上述高级特性，可以进行复杂的匹配和处理。
- 缺点：当只关心部分变体时，代码可能显得冗长，需要列举所有变体或使用非穷举匹配。
if - let:
- 优点：简洁，适用于只关心一个变体的情况，提高代码可读性。
- 缺点：不能像 match 那样处理多个变体，也不支持非穷举匹配的高级特性。
- 示例：

let value: BigEnum = BigEnum::Variant1(5);
if let BigEnum::Variant1(num) = value {
    println!("Got Variant1 with number: {}", num);
}

while - let:
- 优点：用于循环处理直到不匹配某个模式，适合处理迭代器或序列中符合特定模式的元素。
- 缺点：功能相对单一，主要用于循环匹配场景。
- 示例：

let mut values = vec![BigEnum::Variant1(1), BigEnum::Variant2("hello".to_string()), BigEnum::Variant1(3)];
while let Some(BigEnum::Variant1(num)) = values.pop() {
    println!("Popped Variant1 with number: {}", num);
}

在复杂场景下，如果需要全面处理所有变体并利用高级匹配特性，match 是最佳选择；如果只关心一个变体，if - let 更简洁；如果涉及迭代处理符合特定模式的元素，while - let 更合适。

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面试题：Rust match表达式的高级特性与性能优化

知识考点

面试题答案

1. 非穷举匹配

2. 守卫(guard)

3. 匹配绑定

4. match 与 if - let、while - let 表达式的选择和权衡