如何随机选择格式字符串

Question

有时，程序可以通过多种方式向用户发送包含动态值的消息。例如：

• “还剩{} 分钟。”
• “您需要在 {} 分钟内完成。”

并非所有消息都包含仅作为前缀或后缀的值。在动态语言中，这似乎是字符串格式化的逻辑任务。

对于不希望出现重复性的媒体（例如 Slack 频道），有很多不同的措辞导致产生每个最终的 String 以使用以下方式输出：

pub fn h(x: usize) -> String {
    rand::sample(rand::thread_rng(), vec![
        format!("{} minutes remain.", x),
        format!("Hurry up; only {} minutes left to finish.", x),
        format!("Haste advisable; time ends in {}.", x),
        /* (insert many more elements here) */
    ], 1).first().unwrap_or(format!("{}", x))
}

应该是：

• 对于作者来说很乏味，因为每次都要输入format!(/*...*/, x)。
• 浪费内存+时钟周期，因为在选择一个之前，每一个可能性都是完全生成的，而丢弃其他的。

有没有办法避免这些缺点？

如果不是为了格式字符串的编译时评估，返回随机选择的&'static str（来自静态切片）以传递到format! 的函数将是首选解决方案。

Answer 1

Rust 支持在函数内部定义函数。我们可以构建一片函数指针，让rand::sample从中挑选一个，然后调用选定的函数。

extern crate rand;

use rand::Rng;

pub fn h(x: usize) -> String {
    fn f0(x: usize) -> String {
        format!("{} minutes remain.", x)
    }

    fn f1(x: usize) -> String {
        format!("Hurry up; only {} minutes left to finish.", x)
    }

    fn f2(x: usize) -> String {
        format!("Haste advisable; time ends in {}.", x)
    }

    let formats: &[fn(usize) -> String] = &[f0, f1, f2];
    (*rand::thread_rng().choose(formats).unwrap())(x)
}

这解决了原始解决方案的“浪费”方面，而不是“乏味”方面。我们可以通过使用宏来减少重复次数。请注意，在函数中定义的宏也是该函数的本地函数！该宏利用 Rust 的卫生宏定义了多个名为 f 的函数，因此我们在使用宏时无需为每个函数提供名称。

extern crate rand;

use rand::Rng;

pub fn h(x: usize) -> String {
    macro_rules! messages {
        ($($fmtstr:tt,)*) => {
            &[$({
                fn f(x: usize) -> String {
                    format!($fmtstr, x)
                }
                f
            }),*]
        }
    }

    let formats: &[fn(usize) -> String] = messages!(
        "{} minutes remain.",
        "Hurry up; only {} minutes left to finish.",
        "Haste advisable; time ends in {}.",
    );
    (*rand::thread_rng().choose(formats).unwrap())(x)
}

Answer 2

我的建议是使用匹配来避免不必要的计算并保持代码尽可能紧凑：

use rand::{thread_rng, Rng};

let mut rng = thread_rng();
let code: u8 = rng.gen_range(0, 5);
let time = 5;
let response = match code {
    0 => format!("Running out of time! {} seconds left", time),
    1 => format!("Quick! {} seconds left", time),
    2 => format!("Hurry, there are {} seconds left", time),
    3 => format!("Faster! {} seconds left", time),
    4 => format!("Only {} seconds left", time),
    _ => unreachable!()
};

(Playground link)

诚然，从字面上匹配数字有点难看，但它可能是你能得到的最短的数字。

Answer 3

使用闭包（或函数指针）可以直接避免创建多个字符串：

extern crate rand;

use rand::Rng;

pub fn h(x: usize) -> String {
    let messages: &[&Fn() -> String] = &[
        &|| format!("{} minutes remain.", x),
        &|| format!("Hurry up; only {} minutes left to finish.", x),
        &|| format!("Haste advisable; time ends in {}.", x),
    ];
    let default_message = || format!("{}", x);

    rand::thread_rng().choose(messages).unwrap_or(&&(&default_message as &Fn()->String))()
}

fn main() {
    println!("{}", h(1));
}

注意事项：

1. choose 而不是 sample 一个值。
2. 不需要Vec；数组应该没问题。

这不太可能改善“美丽”方面。宏可以消除苦差事：

extern crate rand;

macro_rules! messages {
    {$default: expr, $($msg: expr,)*} => {
        use rand::Rng;

        let messages: &[&Fn() -> String] = &[
            $(&|| $msg),*
        ];
        let default_message = || $default;

        rand::thread_rng().choose(messages).unwrap_or(&&(&default_message as &Fn() -> String))()
    }
}

pub fn h(x: usize) -> String {
    messages! {
        format!("{}", x),
        format!("{} minutes remain.", x),
        format!("Hurry up; only {} minutes left to finish.", x),
        format!("Haste advisable; time ends in {}.", x),
    }
}

fn main() {
    println!("{}", h(1));
}

注意事项：

1. 宏需要至少一个参数；这将用作默认消息。