match 是如何用像 Rust 这样的语言实现的？

Question

我不是函数式程序员。所以我对模式匹配、模式或任何类似的东西不是很熟悉。对我来说，我只理解古老的 switch 语句的概念。

编译器如何实现匹配语句？ match 和 switch 之间到底有什么区别？有一个 GNU C99 扩展允许你在切换的情况下有范围，两者之间有区别吗：

match x {
    0 ... 9 => ...,
    _ => ...,
}

和

switch (x) {
case 0 ... 9: ...; break;
default: ...; break;
}

请注意，第二个代码片段是一个带有此 GNU 扩展的简单 C 语言开关。

Answer 1

常量值的模式匹配可以实现为跳转 table 或一系列条件跳转 - 就像 switch 语句一样。允许范围不会改变这种情况。

Rust 枚举（至少是带有成员的枚举）的实现类似于标记联合，即包含标记的结构和包含成员的结构联合。

枚举上的模式匹配随后被简单地转换为其标签上的开关（将模式绑定的变量绑定到联合的成员）。所以像这样的 Rust 代码：

enum Result {
  SingleResult(i32),
  TwoResults(i32, i32),
  Error
}

match someResult {
  Result::SingleResult(res) => f(res),
  Result::TwoResults(res1, res2) => g(res1, res2),
  Result::Error => error()
}

将转换为（大概）与以下 C 代码相同的机器代码：

struct Result {
  enum {
    SingleResult, TwoResults, Error
  } tag;
  union {
    struct {
      int arg1;
    } singleResult;
    struct {
      int arg1;
      int arg2;
    } twoResults;
  } value;
};

switch(someResult.tag) {
  case SingleResult: {
    int res = someResult.value.singleResult.arg1;
    f(res);
    break;
  }
  case TwoResults: {
    int res1 = someResult.value.twoResults.arg1;
    int res2 = someResult.value.twoResults.arg2;
    g(res1, res2);
    break;
  }
  case Error: {
    error();
    break;
  }
}

match 是如何用像 Rust 这样的语言实现的？

How is match implemented in a language like Rust?

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