Rust struct 基础

Struct 作为 Rust 语言的基础组成, 需要熟悉其用法.

Rust 中的 Struct

Struct 主要就是语法上的内容, 列于如下:

1. 定义 struct 的示例:

   struct User {
       active: bool,
       username: String,
       email: String,
       sign_in_count: u64,
   }

2. 创建 struct 对象:

   let user1 = User {
       email: String::from("[email protected]"),
       username: String::from("someusername123"),
       active: true,
       sign_in_count: 1,
   };

3. 创建可变对象(Rust 没有单个属性可变的语法):

   let mut user1 = User {
       email: String::from("[email protected]"),
       username: String::from("someusername123"),
       active: true,
       sign_in_count: 1,
   };
   
   user1.email = String::from("[email protected]");

4. struct 的”构造函数”定义:

   fn new(email: String, username: String) -> User {
       User {
           email: email,
           username: username,
           active: true,
           sign_in_count: 1,
       }
   }

5. 属性赋值的简单语法:

   fn new(email: String, username: String) -> User {
       User {
           email,
           username,
           active: true,
           sign_in_count: 1,
       }
   }

6. 根据一个 struct 创建新 struct 语法:

   // 即只修改想要的, 其余部分展开到新 struct 中, 展开需要放到末尾写
   let user2 = User {
       email: String::from("[email protected]"),
       ..user1
   };

   注意上面的 user1 被 move 了, 因为剩余被展开的成员中包含 String(堆内存分配的), 如果上述 username 也是自己创建的新值, 则不会对 user1 move, 因为剩余的成员都是栈内存拷贝的.

7. Tuple struct 的语法:

   struct Color(i32, i32, i32);
   struct Point(i32, i32, i32);
   
   fn main() {
       let black = Color(0, 0, 0);
       let origin = Point(0, 0, 0);
   }

   使用 Tuple struct 的目的是区分不同类型的 Tuple(即便 Tuple 中的成员都相同), 且同样可以使用.语法来访问成员.

8. Unit Like struct 的语法:

   struct AlwaysEqual;
   
   fn main() {
       let subject = AlwaysEqual;
   }

   后续可以看到它的使用, 比如可以通过这种零数据的 struct 实现任意 trait.

Struct 的成员 Ownership 概述

struct 内部成员的 owner 就是该 struct.

比如上面定义过的 User struct, 在它里面选择的是 String 成员而非 &str 引用成员. 原因是想让 struct 对该成员持有, 且成员生命期就和 struct 的生命期一致了.

当然 struct 也可以有引用成员, 这就需要牵扯到生命期标记, 之后再讲.

struct 方法实现

主要还是语法:

1. 方法定义和使用:

   #[derive(Debug)]
   struct Rectangle {
       width: u32,
       height: u32,
   }
   
   impl Rectangle {
       fn area(&self) -> u32 {
           self.width * self.height
       }
   }
   
   fn main() {
       let rect1 = Rectangle {
           width: 30,
           height: 50,
       };
   
       println!(
           "The area of the rectangle is {} square pixels.",
           rect1.area()
       );
   }

   方法参数第一个总是如下的其中一个:

   • self: 若 struct 不是 Copy 实现, 会将 struct 对象 move 到方法中(获取 ownership)
   • &self: 仅不可变引用该 struct 对象
   • &mut self: 该 struct 对象的可变引用

2. 在方法调用时, 由于 Rust 有自动的引用和解引用(自动添加 &, &mut, *), 因此如果是 &self 的方法, 也无需手动写类似 (&user).some_method(), 而是直接 user.some_method() 即可.

3. 关联函数: 即其他语言中类方法.

impl Rectangle {
    fn square(size: u32) -> Self {
        Self {
            width: size,
            height: size,
        }
    }
}

4. 一个 struct 可以有多个 impl 块, 这样可以非常方便地分离多组方法实现.