Dart パターンの実装

目次

• パターン選択戦略
• Switch 文と式
• コアパターン実装
• ワークフロー
• 例

パターン選択戦略

データ構造と目的の結果に基づいて、特定のパターンタイプを適用します。以下の条件付きガイドラインに従ってください:

• デシリアライズされたデータ (JSON など) の検証と抽出を行う場合: Map パターンと List パターンを使用して、構造チェックとキー・バリュー・ペアの分解を同時に行います。
• 複数の戻り値を処理する場合: Record パターンを使用して、フィールドをローカル変数に直接分解します。
• 型固有の動作を実行する場合 (代数的データ型): Object パターンを sealed クラスと組み合わせて、網羅性を確保します。
• 数値範囲または条件にマッチさせる場合: リレーショナル (>=, <=) パターンと論理積 (&&) パターンを使用します。
• 複数のケースがロジックを共有する場合: 論理和 (||) パターンを使用して、単一のケース本体またはガード句を共有します。
• 特定の値を無視する場合: ワイルドカードパターン (_) またはコレクション内の非マッチング Rest 要素 (...) を使用します。

Switch 文と式

実行コンテキストに基づいて、適切な switch 構成を選択します:

• 値を生成する場合: switch 式を使用します。
  • 構文: switch (value) { pattern => expression, }
  • ルール: 各ケースは単一の式である必要があります。暗黙的なフォールスルーはありません。網羅的である必要があります。
• ステートメントまたは副作用を実行する場合: switch 文を使用します。
  • 構文: switch (value) { case pattern: statements; }
  • ルール: 空のケースは次のケースにフォールスルーします。空でないケースは暗黙的にブレークします (break キーワードは不要です)。

コアパターン実装

次の構文とルールを使用してパターンを実装します:

• 論理和 (||): pattern1 || pattern2。両方のブランチは正確に同じ変数セットを定義する必要があります。
• 論理積 (&&): pattern1 && pattern2。ブランチは重複する変数を定義してはいけません。
• リレーショナル: ==, !=, <, >, <=, >= の後に定数式が続きます。
• キャスト (as): pattern as Type。値が型にマッチしない場合、スローします。分解中に型を強制的にアサートするために使用します。
• Null チェック (?): pattern?。値が null の場合、マッチに失敗します。変数を non-nullable な基本型にバインドします。
• Null アサート (!): pattern!。値が null の場合、スローします。
• 変数: var name または Type name。マッチした値を新しいローカル変数にバインドします。
• ワイルドカード (_): すべての値にマッチし、破棄します。
• リスト: [pattern1, pattern2]。Rest 要素 (... または ...var rest) が使用される場合を除き、正確な長さのリストにマッチします。
• Map: {"key": pattern}。指定されたキーを含むマップにマッチします。マッチしないキーは無視されます。
• Record: (pattern1, named: pattern2)。正確な形状のレコードにマッチします。:var name を使用してゲッター名を推測します。
• Object: ClassName(field: pattern)。ClassName のインスタンスにマッチします。:var field を使用してゲッター名を推測します。

ワークフロー

タスク進捗: パターンマッチング実装

複雑なパターンマッチングロジックを実装する際の進捗追跡には、このチェックリストをコピーしてください:

• 評価されるデータ構造を特定します (JSON、Record、Class、Enum)。
• 適切な switch 構成を選択します (値には Expression、副作用には Statement)。
• 必要なパターンを定義します (Object、Map、List、Record)。
• 変数パターン (var x、:var y) を使用して必要なデータを抽出します。
• ガード句 (when condition) を適用して、パターンで表現できないロジックを処理します。
• ワイルドカード (_) または default 句を使用してマッチしないケースを処理します (sealed クラスを使用しない場合)。
• 網羅性バリデータを実行します。

フィードバックループ: 網羅性チェック

sealed クラスまたは列挙型にスイッチする場合、すべてのサブタイプが処理されることを確認する必要があります。

1. バリデータを実行: dart analyze を実行します。
2. エラーを確認: 「The type 'X' is not exhaustively matched by the switch cases」エラーを探します。
3. 修正: 処理されていないサブタイプの Object パターンを追加するか、デフォルトフォールバックが許容される場合はワイルドカード (_) ケースを追加します。

例

JSON 検証と分解

Map パターンと List パターンを使用して、1 つのステップで構造を検証してデータを抽出します。

入力:

var data = {
  'user': ['Lily', 13],
};

実装:

if (data case {'user': [String name, int age]}) {
  print('User $name is $age years old.');
} else {
  print('Invalid JSON structure.');
}

代数的データ型 (Sealed クラス)

Object パターンと switch 式を使用して、ファミリー型を網羅的に処理します。

実装:

sealed class Shape {}

class Square implements Shape {
  final double length;
  Square(this.length);
}

class Circle implements Shape {
  final double radius;
  Circle(this.radius);
}

// switch 式は `sealed` モディファイアのため網羅性を保証します。
double calculateArea(Shape shape) => switch (shape) {
  Square(length: var l) => l * l,
  Circle(:var radius)   => math.pi * radius * radius,
};

変数スワップと分解

変数代入パターンを使用して、一時変数なしで値をスワップまたはレコードフィールドを抽出します。

実装:

var (a, b) = ('left', 'right');
(b, a) = (a, b); // 値をスワップ

// 関数の戻り値を分解
var (name, age) = getUserInfo();

ガード句と論理和

when を使用してパターンがマッチした後に任意の条件を評価します。

実装:

switch (shape) {
  case Square(size: var s) || Circle(size: var s) when s > 0:
    print('Valid symmetric shape with size $s');
  case Square() || Circle():
    print('Invalid or empty shape');
  default:
    print('Unknown shape');
}