and_then() による連鎖可能なオプションの処理

はじめに

この実験では、Option<T> を扱う際に、map() に代わる連鎖可能なオプションとして and_then() コンビネータが導入されます。これは、Option<Option<T>> のネストを避け、コードの読みやすさを向上させます。

注： 実験でファイル名が指定されていない場合、好きなファイル名を使用できます。たとえば、main.rs を使用して、rustc main.rs &&./main でコンパイルして実行できます。

コンビネータ：and_then

map() は、match 文を単純化するための連鎖可能な方法として説明されました。ただし、Option<T> を返す関数に map() を使用すると、ネストされた Option<Option<T>> が生成されます。複数の呼び出しを連鎖させると混乱することがあります。そこで、一部の言語では flatmap として知られる別のコンビネータである and_then() が登場します。

and_then() は、ラップされた値で関数入力を呼び出し、結果を返します。Option が None の場合は代わりに None を返します。

次の例では、cookable_v3() は Option<Food> を返します。map() を使用して and_then() の代わりにすると、Option<Option<Food>> が返され、これは eat() にとって無効な型になります。

#![allow(dead_code)]

#[derive(Debug)] enum Food { CordonBleu, Steak, Sushi }
#[derive(Debug)] enum Day { Monday, Tuesday, Wednesday }

// すしを作る材料がありません。
fn have_ingredients(food: Food) -> Option<Food> {
    match food {
        Food::Sushi => None,
        _           => Some(food),
    }
}

// コルドンブルー以外のすべてのレシピがあります。
fn have_recipe(food: Food) -> Option<Food> {
    match food {
        Food::CordonBleu => None,
        _                => Some(food),
    }
}

// 料理を作るには、レシピと材料の両方が必要です。
// このロジックを `match` のチェーンで表現できます。
fn cookable_v1(food: Food) -> Option<Food> {
    match have_recipe(food) {
        None       => None,
        Some(food) => have_ingredients(food),
    }
}

// これは便利にも `and_then()` を使ってよりコンパクトに書き直すことができます。
fn cookable_v3(food: Food) -> Option<Food> {
    have_recipe(food).and_then(have_ingredients)
}

// そうでなければ、`Option<Option<Food>>` を `flatten()` して
// `Option<Food>` を取得する必要があります。
fn cookable_v2(food: Food) -> Option<Food> {
    have_recipe(food).map(have_ingredients).flatten()
}

fn eat(food: Food, day: Day) {
    match cookable_v3(food) {
        Some(food) => println!("Yay! On {:?} we get to eat {:?}.", day, food),
        None       => println!("Oh no. We don't get to eat on {:?}?", day),
    }
}

fn main() {
    let (cordon_bleu, steak, sushi) = (Food::CordonBleu, Food::Steak, Food::Sushi);

    eat(cordon_bleu, Day::Monday);
    eat(steak, Day::Tuesday);
    eat(sushi, Day::Wednesday);
}

まとめ

おめでとうございます！コンビネータ：And_then の実験を完了しました。技術力を向上させるために、LabEx でさらに実験を行って練習してください。