如何展平嵌套的结果？

Question

我正在使用一个第三方库，该库提供了我必须“按原样”使用的基于树的数据结构。API 返回Result<T, Error>. 我必须进行一些顺序调用并将错误转换为我的应用程序的内部错误。

use std::error::Error;
use std::fmt;

pub struct Tree {
    branches: Vec<Tree>,
}

impl Tree {
    pub fn new(branches: Vec<Tree>) -> Self {
        Tree { branches }
    }

    pub fn get_branch(&self, id: usize) -> Result<&Tree, TreeError> {
        self.branches.get(id).ok_or(TreeError {
            description: "not found".to_string(),
        })
    }
}

#[derive(Debug)]
pub struct TreeError {
    description: String,
}

impl Error for TreeError {
    fn description(&self) -> &str {
        self.description.as_str()
    }
}

impl fmt::Display for TreeError {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        self.description.fmt(f)
    }
}

#[derive(Debug)]
pub struct MyAwesomeError {
    description: String,
}

impl MyAwesomeError {
    pub fn from<T: fmt::Debug>(t: T) -> Self {
        MyAwesomeError {
            description: format!("{:?}", t),
        }
    }
}

impl Error for MyAwesomeError {
    fn description(&self) -> &str {
        &self.description
    }
}

impl fmt::Display for MyAwesomeError {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        self.description.fmt(f)
    }
}

如果我写这个代码：

pub fn take_first_three_times(tree: &Tree) -> Result<&Tree, MyAwesomeError> {
    let result = tree
        .get_branch(0)
        .map(|r| r.get_branch(0))
        .map(|r| r.map(|r| r.get_branch(0)));
    //    ...
}

的类型result是Result<Result<Result<Tree, TreeError>, TreeError>, TreeError>。我不想通过级联处理错误match。

我可以编写一个内部函数来调整API的接口并处理基本函数级别的错误：

fn take_first_three_times_internal(tree: &Tree) -> Result<&Tree, TreeError> {
    tree.get_branch(0)?.get_branch(0)?.get_branch(0)
}

pub fn take_first_three_times(tree: &Tree) -> Result<&Tree, MyAwesomeError> {
    take_first_three_times_internal(tree).map_err(MyAwesomeError::from)
}

如何在没有附加功能的情况下实现这一目标？

Answer 1

这是一个问题示例，当您Option在函数式编程中使用各种包装器时。在函数式编程中，有一种叫做“纯”函数的函数，它不改变某些状态（全局变量、输出参数），只依赖于输入参数，并且只将它们的结果作为返回值返回，没有任何副作用。它使程序更具可预测性和安全性，但也带来了一些不便。

想象一下我们有let x = Some(2)一些功能f(x: i32) -> Option<f32>。当您将map其应用于f时x，您会遇到嵌套Option<Option<f32>>，这与您遇到的问题相同。

但是在函数式编程的世界中（Rust 受到了他们的很多想法的启发，并支持许多典型的“函数式”特性），他们提出了解决方案：monads。

我们可以显示map一个签名，例如(A<T>, FnOnce(T)->U) -> A<U>where Ais 类似包装类型，例如Optionor Result。在 FP 中，这种类型被称为函子。但是它有一个高级版本，称为 monad。除了map函数之外，它的接口中还有一个类似的函数，传统上bind用像(A<T>, FnOnce(T) -> A<U>) -> A<U>. 那里有更多细节。

事实上，Rust 的OptionandResult不仅是一个函子，也是一个 monad。这bind对我们来说是这样实现的and_then方法。例如，您可以在我们的示例中像这样使用它：x.and_then(f)，Option<f32>结果变得简单。因此，.map您可以使用.and_then行为非常相似的链而不是链，但不会有嵌套的结果。