Note. Rust 的 `?` `?` 运算符

Glomzzz
2026-10-10
About

Option<T> Option<T> 是 Rust 里表示“可能有值、可能没有”的类型，只有 Some(x) Some(x) 和 None None 两种取值．在返回 Option Option 的函数里，表达式 e? e? 会在 e e 为 Some(x) Some(x) 时取出 x x 继续往下执行，而在 e e 为 None None 时让整个函数立刻返回 None None ．

在 Rust 求值器 step step 中， Succ(t1) Succ(t1) 匹配后继项， step(t1) step(t1) 返回 Option<Term> Option<Term> ，表示子项是否存在一步后继．这个分支可以写成两种等价形式：

// 用 ?
Succ(t1) => Some(Succ(Box::new(step(t1)?))),

// 不用 ?，展开写
Succ(t1) => match step(t1) {
    Some(t1_) => Some(Succ(Box::new(t1_))),
    None => return None,
},

// 用 ?
Succ(t1) => Some(Succ(Box::new(step(t1)?))),

// 不用 ?，展开写
Succ(t1) => match step(t1) {
    Some(t1_) => Some(Succ(Box::new(t1_))),
    None => return None,
},

例如，读取字符串的首字符，并把 ASCII 小写字母转成大写：

fn first_char_upper(s: &str) -> Option<char> {
    let c = s.chars().next()?;   // 空字符串时这里直接返回 None
    Some(c.to_ascii_uppercase())
}
assert_eq!(first_char_upper("rust"), Some('R'));
assert_eq!(first_char_upper(""), None);

fn first_char_upper(s: &str) -> Option<char> {
    let c = s.chars().next()?;   // 空字符串时这里直接返回 None
    Some(c.to_ascii_uppercase())
}
assert_eq!(first_char_upper("rust"), Some('R'));
assert_eq!(first_char_upper(""), None);

对照一步规约中的同余规则： E-Succ 说“若 $𝑡_{1} ⟶ 𝑡_{1}^{'}$ ，则 $succ 𝑡_{1} ⟶ succ 𝑡_{1}^{'}$ ”． step(t1)? step(t1)? 先去找 $𝑡_{1}^{'}$ ，找到了就拿来搭结论；找不到（前提不成立），结论就推不出来，整个函数返回 None None ．这正好对应“子项不能规约，整个项也不能沿这条规则规约”．类型检查器 type_of type_of 里的 type_of(t1)? type_of(t1)? 也是同样的意思：按照类型与类型判断的规则，子项没有类型，就无法满足相应构造的定型前提，检查器返回 None None ．