使用 Option

在 Option 类型中介绍了 Option 类型的定义，因为 Option 类型可以同时表示有值和无值两种状态，而无值在某些情况下也可以理解为一种错误，所以 Option 类型也可以用作错误处理。

例如，在下例中，如果函数 getOrThrow 的参数值等于 Some(v) 则将 v 的值返回，如果参数值等于 None 则抛出异常。

func getOrThrow(a: ?Int64) {
    match (a) {
        case Some(v) => v
        case None => throw NoneValueException()
    }
}

因为 Option 是一种非常常用的类型，所以仓颉为其提供了多种解构方式，以方便 Option 类型的使用，具体包括：模式匹配、getOrThrow 函数、coalescing 操作符（??），以及问号操作符（?）。下面将对这些方式逐一介绍。

• 模式匹配：因为 Option 类型是一种 enum 类型，所以可以使用上文提到的 enum 的模式匹配来实现对 Option 值的解构。例如，下例中函数 getString 接受一个 ?Int64 类型的参数，当参数是 Some 值时，返回其中数值的字符串表示，当参数是 None 值时，返回字符串 "none"。

  func getString(p: ?Int64): String{
      match (p) {
          case Some(x) => "${x}"
          case None => "none"
      }
  }
  main() {
      let a = Some(1)
      let b: ?Int64 = None
      let r1 = getString(a)
      let r2 = getString(b)
      println(r1)
      println(r2)
  }

  上述代码的执行结果为：

  1
  none

• coalescing 操作符（??）：对于 ?T 类型的表达式 e1，如果希望 e1 的值等于 None 时同样返回一个 T 类型的值 e2，可以使用 ?? 操作符。对于表达式 e1 ?? e2，当 e1 的值等于 Some(v) 时返回 v 的值，否则返回 e2 的值。举例如下：

  main() {
      let a = Some(1)
      let b: ?Int64 = None
      let r1: Int64 = a ?? 0
      let r2: Int64 = b ?? 0
      println(r1)
      println(r2)
  }

  上述代码的执行结果为：

  1
  0

• 问号操作符（?）：? 需要和 . 或 () 或 [] 或 {}（特指尾随 lambda 调用的场景）一起使用，用以实现 Option 类型对 .，()，[] 和 {} 的支持。以 . 为例（()，[] 和 {}同理），对于 ?T1 类型的表达式 e，当 e 的值等于 Some(v) 时，e?.b 的值等于 Option<T2>.Some(v.b)，否则 e?.b 的值等于 Option<T2>.None，其中 T2 是 v.b 的类型。举例如下：

  struct R {
      public var a: Int64
      public init(a: Int64) {
          this.a = a
      }
  }
  
  let r = R(100)
  let x = Some(r)
  let y = Option<R>.None
  let r1 = x?.a   // r1 = Option<Int64>.Some(100)
  let r2 = y?.a   // r2 = Option<Int64>.None
  
  class C {
      var item: Int64 = 100
  }
  let c = C()
  let c1 = Option<C>.Some(c)
  let c2 = Option<C>.None
  func test1() {
      c1?.item = 200             // c.item = 200
      c2?.item = 300             // no effect
  }

  问号操作符（?）支持多层访问，以 a?.b.c?.d 为例（()，[] 和 {}同理）。表达式 a 的类型需要是某个 Option<T1> 且 T1 包含实例成员 b，b 的类型中包含实例成员变量 c 且 c 的类型是某个 Option<T2>，T2 包含实例成员 d；表达式 a?.b.c?.d 的类型为 Option<T3>，其中 T3 是 T2 的实例成员 d 的类型；当 a 的值等于 Some(va) 且 va.b.c 的值等于 Some(vc) 时，a?.b.c?.d 的值等于 Option<T3>.Some(vc.d)；当 a 的值等于 Some(va) 且 va.b.c 的值等于 None 时，a?.b.c?.d 的值等于 Option<T3>.None（d 不会被求值）；当 a 的值等于 None 时，a?.b.c?.d 的值等于 Option<T3>.None（b，c 和 d 都不会被求值）。

  class A {
      public var b: B = B()
  }
  
  class B {
      public var c: Option<C> = C()
      public var c1: Option<C> = Option<C>.None
  }
  
  class C {
      public var d: Int64 = 100
  }
  
  main(){
      var a = Some(A())
      let a1 = a?.b.c?.d  // a1 = Option<Int64>.Some(100)
      let a2 = a?.b.c1?.d // a2 = Option<Int64>.None
      a?.b.c?.d = 200     // a.b.c.d = 200
      a?.b.c1?.d = 200    // no effect
  }

• getOrThrow 函数：对于 ?T 类型的表达式 e，可以通过调用 getOrThrow 函数实现解构。当 e 的值等于 Some(v) 时，getOrThrow() 返回 v 的值，否则抛出异常。举例如下：

  main() {
      let a = Some(1)
      let b: ?Int64 = None
      let r1 = a.getOrThrow()
      println(r1)
      try {
          let r2 = b.getOrThrow()
      } catch (e: NoneValueException) {
          println("b is None")
      }
  }

  上述代码的执行结果为：

  1
  b is None