仓颉语言 Option 类型 Skill

1. 定义

enum Option<T> {
    | Some(T)
    | None
}

• Some(v) 表示有值，None 表示无值
• Option 是泛型枚举，T 不同则 Option 类型不同（如 Option<Int64>、Option<String>）

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2. 简写语法 ?T

• ?Ty 等价于 Option<Ty>

let a: ?Int64 = Some(100)     // 等价于 Option<Int64>
let b: ?String = None          // 等价于 Option<String>

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3. 自动包装

当上下文期望 Option<T> 时，可直接传 T 类型的值，编译器自动用 Some 包装（不是类型转换）：

let a: Option<Int64> = 100     // 自动包装为 Some(100)
let b: ?Int64 = 100            // 同上
let c: Option<String> = "hi"   // 自动包装为 Some("hi")

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4. 显式 None<T>

无上下文类型信息时，使用 None<T> 显式指定类型：

let a = None<Int64>   // a: Option<Int64>
let b = None<Bool>    // b: Option<Bool>

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5. 解构方式

5.1 模式匹配（match）

使用 match 对 Option 值进行解构：

func getString(p: ?Int64): String {
    match (p) {
        case Some(x) => "${x}"
        case None => "none"
    }
}

main() {
    println(getString(Some(1)))       // "1"
    println(getString(None<Int64>))   // "none"
}

5.2 coalescing 操作符 ??

e1 ?? e2：当 e1 为 Some(v) 时返回 v，否则返回 e2。e2 具有短路求值特性（e1 有值时不求值 e2）。

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

注意：?? 的优先级低于比较运算符，混合使用时需加括号，详见 cangjie-basic-data-type Skill。

5.3 问号操作符 ?.

?. 用于安全地对 Option 值进行成员访问、函数调用或下标操作。当值为 Some(v) 时执行操作并用 Some 包装结果，为 None 时直接返回 None（短路，不求值后续表达式）。

struct R {
    public var a: Int64
    public init(a: Int64) {
        this.a = a
    }
}

main() {
    let x = Some(R(100))
    let y: ?R = None
    let r1 = x?.a   // Some(100)
    let r2 = y?.a   // None
}

支持多层链式访问，中间任何一级为 None 即短路返回 None：

class A {
    public var b: B = B()
}
class B {
    public var c: ?C = C()
}
class C {
    public var d: Int64 = 100
}

main() {
    let a = Some(A())
    let r1 = a?.b.c?.d   // Some(100)
}

5.4 getOrThrow()

getOrThrow() 解构 ?T 表达式：值为 Some(v) 时返回 v，为 None 时抛出 NoneValueException。

main() {
    let a = Some(1)
    let r1 = a.getOrThrow()   // 1

    let b: ?Int64 = None
    try {
        let r2 = b.getOrThrow()
    } catch (e: NoneValueException) {
        println("b is None")   // 输出: b is None
    }
}

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6. if-let 条件解构

在 if 条件中使用 let 模式匹配语法糖，成功匹配时进入 if 分支，绑定的变量仅在 if 分支内可用。

6.1 基本用法

main() {
    let opt: ?Int64 = 42
    // print 42
    if (let Some(v) <- opt) {
        println(v)
    } else {
        println("invalid")
    }
}

6.2 多条件组合（&&）

用 && 连接多个 let 模式或与布尔表达式混合：

main() {
    let a = Some(3)
    let d = Some(1)

    // 两个 let 模式同时匹配
    if (let Some(e) <- a && let Some(f) <- d) {
        println("${e} ${f}")   // 输出: 3 1
    }

    // let 模式 + 布尔条件
    if (let Some(f) <- d && f > 0) {
        println(f)   // 输出: 1
    }
}

6.3 或条件（||）

用 || 连接时，模式中不能有变量绑定，只能使用通配符 _

main() {
    let a: ?Int64 = Some(3)
    let d: ?Int64 = None

    if (let Some(_) <- a || let Some(_) <- d) {
        println("至少一个有值")
    }
}

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7. while-let 循环解构

在 while 条件中使用 let 模式，常用于遍历迭代器：

main() {
    let list = [1, 2, 3]
    var it = list.iterator()
    while (let Some(i) <- it.next()) {
        println(i) // 逐行输出 1 2 3
    }
}

等价的 match 写法，也即是 while-let 语法糖解糖后的形态：

let list = [1, 2, 3]
var it = list.iterator()
while (true) {
    match (it.next()) {
        case Some(i) => println(i)
        case None => break
    }
}

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8. 常见用法总结

场景	推荐方式	示例
提供默认值	??	let name = getName() ?? "unknown"
安全访问成员	?.	let len = buffer?.size()
条件取值并使用	if-let	if (let Some(v) <- opt) { use(v) }
遍历迭代器	while-let	while (let Some(i) <- it.next()) { ... }
强制取值（确信有值）	getOrThrow()	let v = opt.getOrThrow()
分支处理有值/无值	match	match (opt) { case Some(v) => ... case None => ... }

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9. 完整可运行示例

func findUser(id: Int64): ?String {
    if (id == 1) {
        "Alice"       // 自动包装为 Some("Alice")
    } else {
        None
    }
}

func findAge(name: String): ?Int64 {
    if (name == "Alice") {
        30
    } else {
        None
    }
}

main() {
    // ?? 提供默认值
    let name = findUser(1) ?? "unknown"
    println("name = ${name}")   // name = Alice

    // if-let 条件解构
    if (let Some(user) <- findUser(1)) {
        println("找到用户: ${user}")   // 找到用户: Alice
    }

    // if-let + && 组合
    if (let Some(user) <- findUser(1) && let Some(age) <- findAge(user)) {
        println("${user} 年龄 ${age}")   // Alice 年龄 30
    }

    // while-let 遍历
    let ids = [1, 2, 3]
    var it = ids.iterator()
    while (let Some(id) <- it.next()) {
        let display = findUser(id) ?? "未知用户"
        println("id=${id}: ${display}")
    }
    // id=1: Alice
    // id=2: 未知用户
    // id=3: 未知用户

    // match 完整分支
    match (findUser(99)) {
        case Some(u) => println(u)
        case None => println("用户不存在")   // 用户不存在
    }

    // getOrThrow
    let sure = findUser(1).getOrThrow()
    println("sure = ${sure}")   // sure = Alice
}