Zero choice 与 match：标签联合与模式匹配

Zero 风格的标签联合

choice 声明一种类型，它的值是若干个具名变体之一，每个变体携带自己的负载：

choice Result {
    ok:  i32,
    err: String,
}

一个 Result 值要么是携带 i32 的 ok，要么是携带 String 的 err。不会两者都是，也不会两者都不是。类型系统保证了这一点，而 match 让你可以方便地据此行动。

其他语言把同样的概念叫作“标签联合”“和类型”“可辨识联合”或“代数数据类型”。Zero 把它写作 choice，并保持语法精简。

声明 choice

choice Name {
    variantA: PayloadTypeA,
    variantB: PayloadTypeB,
}

每行列出一个变体。名字由你决定；冒号后面的类型是这个变体携带的负载。不需要负载的变体使用 Void：

choice Token {
    word:   String,
    number: i32,
    eof:    Void,
}

Token.eof 是一个没有实际负载的变体（它的负载类型是 Void），适合表示终止符一类的情况。

构造 choice 值

依次写出类型名、变体名，再传入负载，就能构造一个值：

let success = Result.ok(42)
let failure = Result.err("validation failed")

负载类型必须与变体声明的负载类型一致。Result.ok("hello") 会导致编译错误，因为 ok 需要的是 i32。

这里同样支持类型推断。如果右侧已经完全确定了类型，就可以写 let success = Result.ok(42)，绑定的类型就是 Result。如果想在绑定处把类型写明，也可以显式标注：

let success: Result = Result.ok(42)

匹配 choice

match 是读取 choice 值的方式。它的结构是：

match value {
    .variantA => binding { /* body when value is variantA, with payload in `binding` */ }
    .variantB => binding { /* body when value is variantB */ }
}

下面是 Zero 官方仓库中的一个示例，点击“运行”，看看 .ok 分支被执行：

choice Result {
    ok:  i32,
    err: String,
}

pub fun main(world: World) -> Void raises {
    let result: Result = Result.ok(42)
    match result {
        .ok => value {
            if value == 42 {
                check world.out.write("choice ok\n")
            }
        }
        .err => message {
            check world.out.write("choice err\n")
        }
    }
}

按字面意思来读这个 match：“根据 result 持有的是哪个变体，执行对应的分支，并把负载绑定到选定的名字上。”在 .ok 分支中，value 是 i32 负载；在 .err 分支中，message 是 String 负载。每个分支都是独立的作用域，绑定只在它自己的分支体内可见。

穷尽性

这是 match 相对于 if/else if 链最大的好处：编译器会检查每个变体都有对应的分支。如果你忘了 .err 分支，不会在运行时落到某个默认分支，而是会得到一个编译错误：

{
    "code": "MAT001",
    "message": "match is not exhaustive: missing variant 'err'",
    "line": 9
}

（错误代码仅作示意；关键在于这个约定本身。）

给 choice 添加一个新变体，比如 Result.timeout: Void，代码库中所有针对 Result 的 match 都会报编译错误，直到你处理了这个新情况。这是一项特性，而不是负担：编译器在准确地告诉你哪里需要处理新情况。

不需要负载的时候

如果某个变体的负载是 Void，或者你在这个分支中根本不关心它，可以忽略绑定，但为了满足穷尽性，你仍然必须写出这个分支：

match token {
    .word   => w { /* use w */ }
    .number => n { /* use n */ }
    .eof    => _ { /* nothing to bind */ }
}

在 1.0 之前的 Zero 中，“忽略负载”的具体写法可能还会变化（你可能会看到 _，或者直接省略绑定）。概念上的要点是稳定的：每个变体都要有一个分支，无论有没有负载。

常见用法

Result 风格的错误类型

这正是官方仓库使用的示例：

choice Result {
    ok:  i32,
    err: String,
}

既可能成功返回值、也可能失败返回消息的函数，会返回一个 Result。调用者通过模式匹配取出值或消息。Zero 的 raises/check 系统负责可能失败的操作中错误的传播；当你想把一个成功或失败的结果作为数据保存下来时，Result 就很有用。

解析器 token

choice Token {
    word:   String,
    number: i32,
    eof:    Void,
}

分词器产生一串 Token。每个使用者根据变体决定要做什么：打印单词、累加数字、遇到 eof 时退出。

状态机

choice State {
    waiting:    Void,
    processing: i32,
    done:       String,
}

processing 携带当前任务的 ID；done 携带最终结果。每次状态转换都是一个新的 State 值，不会有可变字段散落在一个 shape 里。

choice 与泛型

choice 和 shape 一样可以是泛型的：

choice Maybe<T> {
    some: T,
    none: Void,
}

Maybe<i32> 表示“一个可选的整数”，Maybe<String> 表示“一个可选的字符串”。Zero 标准库中也有同样的写法，它比用 null 作哨兵值合适得多：一旦你对这个类型使用 match，就不可能忘掉 .none 的情况。

什么时候用 choice、shape 或 enum

简单回顾一下 shape 和 enum 的内容：

• Shape：包含多个字段的记录，所有字段同时存在。
• Enum：N 个标签之一，不带额外数据。
• Choice：N 个变体之一，每个变体携带一个负载。

真实程序中的大多数数据模型都是这三者的某种组合。先问一句“这是‘和’、‘或’，还是‘带数据的或’？”，由此带来的清晰思路，是使用一门小型语言时常被低估的好处之一。

下一步：World 能力对象

choice 和 match 涵盖了 Zero 的数据部分。下一章讲副作用：Zero 程序如何与外部世界交互。它从 World 能力对象开始，所有 I/O 都要经过这个对象。