Цепляемая обработка Option с помощью and_then()

Введение

В этом лабораторном задании комбинатор and_then() представляется в качестве цепляемого альтернативы map() при работе с Option<T>, так как он избавляет от необходимости вложения Option<Option<T>> и упрощает читаемость кода.

Примечание: Если в лабораторном задании не указано имя файла, вы можете использовать любое имя файла, которое хотите. Например, вы можете использовать main.rs, скомпилировать и запустить его с помощью rustc main.rs &&./main.

Комбинаторы: and_then

map() описывался как цепляемый способ упрощения инструкций match. Однако использование map() для функции, возвращающей Option<T>, приводит к вложенному Option<Option<T>>. Затем цепочка нескольких вызовов может стать запутанной. Именно здесь на помощь приходит другой комбинатор, называемый and_then(), который в некоторых языках известен как flatmap.

and_then() вызывает свою функцию-аргумент с обёрнутым значением и возвращает результат. Если Option равно None, то возвращается None вместо этого.

В следующем примере cookable_v3() возвращает Option<Food>. Использование map() вместо and_then() дало бы Option<Option<Food>>, что является недопустимым типом для eat().

#![allow(dead_code)]

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

// У нас нет ингредиентов для приготовления Суши.
fn have_ingredients(food: Food) -> Option<Food> {
    match food {
        Food::Sushi => None,
        _           => Some(food),
    }
}

// У нас есть рецепт для всего, кроме Кор-дон-Блю.
fn have_recipe(food: Food) -> Option<Food> {
    match food {
        Food::CordonBleu => None,
        _                => Some(food),
    }
}

// Чтобы приготовить блюдо, нам нужны как рецепт, так и ингредиенты.
// Мы можем представить логику в виде цепочки `match`:
fn cookable_v1(food: Food) -> Option<Food> {
    match have_recipe(food) {
        None       => None,
        Some(food) => have_ingredients(food),
    }
}

// Это можно удобно переписать более компактно с использованием `and_then()`:
fn cookable_v3(food: Food) -> Option<Food> {
    have_recipe(food).and_then(have_ingredients)
}

// В противном случае нам пришлось бы `flatten()` `Option<Option<Food>>`,
// чтобы получить `Option<Food>`:
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);
}

Резюме

Поздравляем! Вы завершили лабораторную работу по комбинаторам: And_then. Вы можете практиковаться в других лабораторных работах в LabEx, чтобы улучшить свои навыки.