Rust実践講座 06：struct・enum・matchで状態を表す

到達点は、不可能な状態を作りにくい型を設計することです。前提は第05回です。

データの組と選択肢

structは複数の項目をまとめ、enumは複数の状態のいずれかを表します。失敗したかどうかのboolと、成功データと、エラーメッセージを独立に持つと、意味のない組合せが生まれます。状態ごとに必要なデータを持たせると整理できます。

#[derive(Debug)]
struct Lesson {
    title: String,
    minutes: u32,
}

impl Lesson {
    fn new(title: &str, minutes: u32) -> Self {
        Self { title: title.to_owned(), minutes }
    }
    fn description(&self) -> String {
        format!("{}: {}分", self.title, self.minutes)
    }
}

enum Progress {
    NotStarted,
    Studying(Lesson),
    Completed { total_minutes: u32 },
}

fn describe(progress: &Progress) -> String {
    match progress {
        Progress::NotStarted => "未開始".to_owned(),
        Progress::Studying(lesson) => lesson.description(),
        Progress::Completed { total_minutes } => format!("完了: {total_minutes}分"),
    }
}

fn main() {
    let states = [Progress::NotStarted,
        Progress::Studying(Lesson::new("enum", 25)),
        Progress::Completed { total_minutes: 40 }];
    for state in &states { println!("{}", describe(state)); }
}

src/main.rsの出力は未開始、enumの25分、完了40分です。implに関連する操作を置き、&self は読むだけの借用を表します。&mut self なら変更、selfなら所有値を受け取るという違いがあります。

網羅性を設計へ使う

enumへ新しい状態を追加すると、その状態を扱っていないmatchをコンパイラが指摘できます。何でもワイルドカードへ流すと、この助けが弱くなる場合があります。将来の追加を無視してよいか、必ず判断したいかで選びます。

一つの形だけを取り出したいならif let、早期終了と組み合わせるならlet elseも使えます。ただし最初はmatchで全状態を書き、何を省略してよいか確認する方が理解しやすくなります。

練習と解答

練習：Pausedという状態に中断理由を持たせ、describeも変更してください。

解答例：Paused { reason: String } を追加し、matchに対応する腕を書きます。理由が必要ない状態には理由フィールドが存在しないので、「未開始なのに中断理由だけある」という組合せを減らせます。

公式資料

構造体と列挙型を参照できます。

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