枚举间1到1映射的Exhaustivity检验

Question

我正在编写一些基本的生物信息学代码来将DNA转录成RNA：

pub enum DnaNucleotide {
    A,
    C,
    G,
    T,
}

pub enum RnaNucleotide {
    A,
    C,
    G,
    U,
}

fn transcribe(base: &DnaNucleotide) -> RnaNucleotide {
    match base {
        DnaNucleotide::A => RnaNucleotide::A,
        DnaNucleotide::C => RnaNucleotide::C,
        DnaNucleotide::G => RnaNucleotide::G,
        DnaNucleotide::T => RnaNucleotide::U,
    }
}

是否有一种方法可以让编译器在match语句的右侧执行一次穷竭性检查，基本上确保两个枚举之间的1-1映射？

(一个相关的问题:上面可能用某种双射映射更好地表示，但我不想失去穷竭性检查。有更好的方法吗？)

Answer 1

事实上，一对一的通信存在于两个枚举之间，这意味着您实际上应该只在幕后使用一个枚举。我认为适合您需要的数据模型的下面是一个例子。这当然是详尽无遗的，因为一开始只有一个枚举。

use core::fmt::{Debug, Error, Formatter};

enum NucleicAcid {
    Dna,
    Rna,
}

enum Nucleotide {
    A,
    C,
    G,
    TU,
}

struct BasePair {
    nucleic_acid: NucleicAcid,
    nucleotide: Nucleotide,
}

impl BasePair {
    fn new(nucleic_acid: NucleicAcid, nucleotide: Nucleotide) -> Self {
        Self {
            nucleic_acid,
            nucleotide,
        }
    }
}

impl Debug for BasePair {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), Error> {
        use NucleicAcid::*;
        use Nucleotide::*;

        let BasePair {
            nucleic_acid,
            nucleotide,
        } = self;
        let nucleic_acid_str = match nucleic_acid {
            Dna => "dna",
            Rna => "rna",
        };
        let nucleotide_str = match nucleotide {
            A => "A",
            C => "C",
            G => "G",
            TU => match nucleic_acid {
                Dna => "T",
                Rna => "U",
            },
        };
        f.write_fmt(format_args!("{}:{}", nucleic_acid_str, nucleotide_str))
    }
}

fn main() {
    let bp1 = BasePair::new(NucleicAcid::Dna, Nucleotide::TU);
    let bp2 = BasePair::new(NucleicAcid::Rna, Nucleotide::C);
    
    println!("{:?}, {:?}", bp1, bp2);
    // dna:T, rna:C
}