The Rust Programming Language

قابلية النقض: عندما قد يفشل النمط في المطابقة (Refutability: Whether a Pattern Might Fail to Match)

تأتي الأنماط (Patterns) في شكلين: قابلة للنقض (Refutable) وغير قابلة للنقض (Irrefutable). الأنماط التي ستطابق أي قيمة محتملة يتم تمريرها هي أنماط Irrefutable. مثال على ذلك سيكون x في العبارة let x = 5; لأن x يطابق أي شيء وبالتالي لا يمكن أن يفشل في المطابقة. أما الأنماط التي يمكن أن تفشل في المطابقة لبعض القيم المحتملة فهي أنماط Refutable. مثال على ذلك سيكون Some(x) في التعبير if let Some(x) = a_value لأنه إذا كانت القيمة في المتغير (Variable) a_value هي None بدلاً من Some ، فإن نمط Some(x) لن يطابق.

يمكن لوسائط الدوال (Function Parameters)، وعبارات let ، وحلقات (Loops) الـ for أن تقبل فقط Patterns من نوع Irrefutable لأن البرنامج لا يمكنه فعل أي شيء ذي معنى عندما لا تتطابق القيم. تقبل تعبيرات if let و while let وعبارة let...else كلاً من Patterns الـ Refutable والـ Irrefutable، لكن المترجم (Compiler) يحذر من استخدام Irrefutable Patterns لأنها، بحكم تعريفها، مخصصة للتعامل مع الفشل المحتمل: تكمن وظيفة الشرط في قدرته على الأداء بشكل مختلف اعتماداً على النجاح أو الفشل.

بشكل عام، لا ينبغي أن تقلق بشأن التمييز بين Refutable Patterns و Irrefutable Patterns؛ ومع ذلك، فأنت بحاجة إلى التعرف على مفهوم قابلية النقض (Refutability) حتى تتمكن من الاستجابة عندما تراها في رسالة خطأ. في تلك الحالات، ستحتاج إلى تغيير إما Pattern أو البنية التي تستخدم Pattern معها، اعتماداً على السلوك المقصود من الكود (Code).

دعونا نلقي نظرة على مثال لما يحدث عندما نحاول استخدام Refutable Pattern حيث تتطلب لغة Rust استخدام Irrefutable Pattern والعكس صحيح. توضح القائمة (Listing) 19-8 عبارة let ، ولكن بالنسبة لـ Pattern ، فقد حددنا Some(x) ، وهو Refutable Pattern. وكما قد تتوقع، لن يتم تحويل هذا الكود برمجياً (Compile).

fn main() {
    let some_option_value: Option<i32> = None;
    let Some(x) = some_option_value;
}

إذا كانت some_option_value قيمة None ، فستفشل في مطابقة Pattern Some(x) ، مما يعني أن Pattern هو Refutable. ومع ذلك، يمكن لعبارة let أن تقبل فقط Irrefutable Pattern لأنه لا يوجد شيء صالح يمكن لـ Code القيام به مع قيمة None. في وقت التحويل البرمجي (Compile Time)، ستشتكي Rust من أننا حاولنا استخدام Refutable Pattern حيث يلزم استخدام Irrefutable Pattern:

$ cargo run
   Compiling patterns v0.1.0 (file:///projects/patterns)
error[E0005]: refutable pattern in local binding
 --> src/main.rs:3:9
  |
3 |     let Some(x) = some_option_value;
  |         ^^^^^^^ pattern `None` not covered
  |
  = note: `let` bindings require an "irrefutable pattern", like a `struct` or an `enum` with only one variant
  = note: for more information, visit https://doc.rust-lang.org/book/ch19-02-refutability.html
  = note: the matched value is of type `Option<i32>`
help: you might want to use `let else` to handle the variant that isn't matched
  |
3 |     let Some(x) = some_option_value else { todo!() };
  |                                     ++++++++++++++++

For more information about this error, try `rustc --explain E0005`.
error: could not compile `patterns` (bin "patterns") due to 1 previous error

لأننا لم نغطِ (ولم نتمكن من تغطية!) كل قيمة صالحة باستخدام Pattern Some(x) ، فإن Rust تنتج بشكل محق خطأ في Compiler.

إذا كان لدينا Refutable Pattern حيث يلزم وجود Irrefutable Pattern ، فيمكننا إصلاح ذلك عن طريق تغيير Code الذي يستخدم Pattern: بدلاً من استخدام let ، يمكننا استخدام let...else. بعد ذلك، إذا لم يتطابق Pattern ، فسيقوم Code الموجود بين الأقواس المتعرجة بالتعامل مع القيمة. توضح Listing 19-9 كيفية إصلاح Code في Listing 19-8.

fn main() {
    let some_option_value: Option<i32> = None;
    let Some(x) = some_option_value else {
        return;
    };
}

لقد أعطينا لـ Code مخرجاً! هذا الكود صالح تماماً، على الرغم من أنه يعني أننا لا نستطيع استخدام Irrefutable Pattern دون تلقي تحذير. إذا أعطينا let...else نمطاً سيطابق دائماً، مثل x ، كما هو موضح في Listing 19-10، فسيقوم Compiler بإعطاء تحذير.

fn main() {
    let x = 5 else {
        return;
    };
}

تشتكي Rust من أنه ليس من المنطقي استخدام let...else مع Irrefutable Pattern:

$ cargo run
   Compiling patterns v0.1.0 (file:///projects/patterns)
warning: irrefutable `let...else` pattern
 --> src/main.rs:2:5
  |
2 |     let x = 5 else {
  |     ^^^^^^^^^
  |
  = note: this pattern will always match, so the `else` clause is useless
  = help: consider removing the `else` clause
  = note: `#[warn(irrefutable_let_patterns)]` on by default

warning: `patterns` (bin "patterns") generated 1 warning
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.39s
     Running `target/debug/patterns`

لهذا السبب، يجب أن تستخدم أذرع المطابقة (Match Arms) أنماطاً من نوع Refutable ، باستثناء الذراع الأخير، الذي يجب أن يطابق أي قيم متبقية باستخدام Irrefutable Pattern. تسمح لنا Rust باستخدام Irrefutable Pattern في match بذراع واحد فقط، لكن هذه الصيغة ليست مفيدة بشكل خاص ويمكن استبدالها بعبارة let أبسط.

الآن بعد أن عرفت أين تستخدم Patterns والفرق بين Refutable Patterns و Irrefutable Patterns ، فلنغطِ كل الصيغ التي يمكننا استخدامها لإنشاء Patterns.