Option trong Rust

Rust không có null. Nếu một giá trị có thể không có mặt, điều đó được thể hiện thẳng trong kiểu bằng Option. Lúc đầu có vẻ hơi rườm rà, nhưng nó loại bỏ cả một nhóm lỗi: “tham chiếu null”, thủ phạm của vô số lần sập chương trình ở các ngôn ngữ khác.

Option trông như thế nào

Option là một enum có hai biến thể (variant):

enum Option<T> {
    Some(T), // có một giá trị
    None,    // không có giá trị
}

Thật ra bạn đã gặp nó rồi: .get() trên vector và .get() trên HashMap đều trả về một Option.

Tạo một Option

fn main() {
    let has_value: Option<i32> = Some(5);
    let no_value: Option<i32> = None;

    println!("{:?}", has_value);
    println!("{:?}", no_value);
}

Kết quả:

Some(5)
None

▶ Tự chạy thử

Xử lý Option bằng match

Cách an toàn để lấy giá trị ra là match. Rust buộc bạn xử lý cả hai trường hợp, nên bạn không thể vô tình quên trường hợp “không có”:

fn main() {
    let age: Option<i32> = Some(30);

    match age {
        Some(value) => println!("Tuổi là {value}"),
        None => println!("Không có thông tin tuổi"),
    }
}

▶ Tự chạy thử

Một ví dụ thực tế

fn find_user(id: u32) -> Option<&'static str> {
    if id == 1 {
        Some("Alice")
    } else {
        None
    }
}

fn main() {
    match find_user(1) {
        Some(name) => println!("Tìm thấy: {name}"),
        None => println!("Không tìm thấy người dùng"),
    }

    match find_user(99) {
        Some(name) => println!("Tìm thấy: {name}"),
        None => println!("Không tìm thấy người dùng"),
    }
}

Kết quả:

Tìm thấy: Alice
Không tìm thấy người dùng

▶ Tự chạy thử

Thay vì trả về null hoặc ném ngoại lệ khi không tìm thấy người dùng, chính kiểu trả về của hàm đã nói với mọi nơi gọi nó rằng “có thể không tìm thấy gì”, và trình biên dịch không cho họ bỏ qua khả năng đó.

Lối tắt: unwrap_or và unwrap

Với trường hợp đơn giản, viết cả một match có thể thấy hơi thừa. Có vài lối tắt:

fn main() {
    let age: Option<i32> = None;

    let value = age.unwrap_or(0); // dùng 0 nếu không có giá trị
    println!("{value}");
}

▶ Tự chạy thử

Còn có .unwrap(), trả thẳng giá trị cho bạn, nhưng sẽ panic (sập chương trình) nếu đó là None:

let age: Option<i32> = Some(30);
let value = age.unwrap(); // ổn ở đây, vì age là Some

Chú ý

Trong code thật, chỉ dùng .unwrap() khi bạn chắc chắn giá trị là Some, ví dụ khi thử nghiệm nhanh hoặc trong các ví dụ như trên trang này. Với code chạy thật (production), hãy ưu tiên match, unwrap_or, hoặc toán tử ? (có ở trang tiếp theo) để một giá trị bị thiếu không làm sập cả chương trình.

Luyện tập

1. Số chẵn đầu tiên

Hãy viết fn first_even(numbers: &[i32]) -> Option<i32> trả về số chẵn đầu tiên trong slice, hoặc None nếu không có. In kết quả cho [3, 7, 8, 10] bằng match, và cho [1, 3, 5] bằng .unwrap_or(0). Gợi ý: duyệt slice và return Some(n) ngay khi n % 2 == 0; sau vòng lặp thì trả về None.

Xem lời giải

fn first_even(numbers: &[i32]) -> Option<i32> {
    for &n in numbers {
        if n % 2 == 0 {
            return Some(n);
        }
    }
    None
}

fn main() {
    match first_even(&[3, 7, 8, 10]) {
        Some(n) => println!("Số chẵn đầu tiên: {n}"),
        None => println!("Không có số chẵn"),
    }

    let fallback = first_even(&[1, 3, 5]).unwrap_or(0);
    println!("Có giá trị dự phòng: {fallback}");
}

Kết quả:

Số chẵn đầu tiên: 8
Có giá trị dự phòng: 0

▶ Tự chạy thử

2. Tra cứu một thiết lập

Hãy tạo một HashMap chứa các thiết lập, trong đó chỉ có "volume" được đặt là 80. Rồi duyệt qua các khoá "volume" và "brightness", in giá trị nếu có, hoặc in thông báo “chưa được đặt” nếu không có. Gợi ý: .get(key) trên HashMap trả về một Option, nên bạn có thể match trực tiếp trên nó.

Xem lời giải

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut settings = HashMap::new();
    settings.insert("volume", 80);

    for key in ["volume", "brightness"] {
        match settings.get(key) {
            Some(value) => println!("{key} = {value}"),
            None => println!("{key} chưa được đặt"),
        }
    }
}

Kết quả:

volume = 80
brightness chưa được đặt

▶ Tự chạy thử

Tóm tắt

• Option<T> biểu diễn một giá trị có thể có hoặc không: Rust không có null.
• Some(value) chứa một thứ gì đó; None nghĩa là không có gì.
• match là cách an toàn để xử lý cả hai trường hợp; trình biên dịch không cho bạn quên trường hợp nào.
• .unwrap_or(default) cho bạn một giá trị dự phòng; .unwrap() panic nếu giá trị là None, nên hãy dùng thật dè dặt.

Kiểm tra nhanh

Kiểm tra nhanh

1. Rust dùng gì thay cho null với một giá trị có thể bị thiếu?

Một kiểu NullPointer đặc biệt Một String rỗng Option<T>

2. Chuyện gì xảy ra khi bạn gọi .unwrap() trên một giá trị None?

Nó panic Nó trả về một giá trị mặc định Nó lặng lẽ trả về None lần nữa

3. age.unwrap_or(0) làm gì khi age là None?

Panic kèm thông báo lỗi Dùng 0 làm giá trị dự phòng Biến None thành Some(0) vĩnh viễn

4. Vì sao match được coi là cách an toàn để lấy giá trị ra khỏi Option?

Nó nhanh hơn unwrap Nó tự động biến None thành giá trị mặc định Trình biên dịch buộc bạn xử lý cả hai trường hợp Some và None

5. Những phương thức nào được nhắc đến trên trang này vốn đã trả về Option?

.push() trên vector .get() trên vector hoặc HashMap .len() trên String

Điểm: 0 / 5

Đọc thêm

• The Option Enum and Its Advantages Over Null Values — The Rust Book (tiếng Anh): giải thích chính thức vì sao Rust dùng Option thay cho null.
• std::option — tài liệu thư viện chuẩn (tiếng Anh): tổng quan mọi thứ bạn làm được với Option, gồm các phương thức tiện lợi như map, and_then và is_some.
• Option & unwrap — Rust by Example (tiếng Anh): ví dụ ngắn chạy được về match, unwrap và khi nào panic xảy ra.
• Option<T> — tài liệu std (tiếng Anh): danh sách đầy đủ các phương thức, mỗi phương thức kèm một ví dụ nhỏ để bạn sao chép.