パターンマッチング とは？

if文は「条件が真か偽か」を判定するけど、パターンマッチングは「データの形がこのパターンに合うか」を調べるんだ。たとえば荷物の仕分けで、「四角い箱ならAレーン、筒型ならBレーン、それ以外はCレーン」と形で振り分けるイメージだよ。

たとえばRustだと match 式を使うよ。「この値が1なら〇〇、2か3なら△△、それ以外なら××」と書ける。さらに「リストの先頭が0で、残りが空でない場合」のようにデータの構造まで分解してマッチできるんだ。

大きな違いは「網羅性チェック」だよ。パターンマッチングではコンパイラが「このパターンを書き忘れてるよ」と教えてくれるんだ。if-elseだと「全パターンを網羅してるかどうか」は人間が確認するしかない。パターンが10個あったら、1個漏れてもコンパイラが気づいてくれるのは安心だよね。

HaskellやRustでは昔から中心的な機能だよ。最近ではPython 3.10の match/case 文、Java 21のswitch式パターンマッチング、C# 8.0以降のパターンマッチングなど、メジャーな言語にもどんどん導入されているんだ。

いい質問だね。正規表現は「文字列のパターン」を照合するもので、プログラミング言語のパターンマッチングは「データ型や構造のパターン」を照合するもの。名前は似ているけど、対象がまったく違うんだ。

「ガード条件」を組み合わせると強力だよ。たとえば「値がSomeで中身が0より大きい場合」のように、パターンの形に加えて条件も指定できる。関数型プログラミングではパターンマッチングが基本中の基本で、再帰処理と組み合わせてリストやツリーをエレガントに処理できるんだ。