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极客学院团队出品 · 更新于 2018-11-14 06:00:34

方法语法

函数很好,但是如果你想要在一些数据上调用很多函数,那是非常不合适的。请思考以下代码:

baz(bar(foo)));

我们从左往右读这些代码,就会看到 ‘baz bar foo’。但是这并不是我们由内-外调用函数的顺序:‘foo bar baz’。如果我们这样写,会不会更好?

foo.bar().baz();

幸运的是,你可能已经猜到了,关于上面问题的答案,可以! Rust 提供了一种可以通过 impl 关键字来使用‘方法调用语法’的能力。

方法调用

以下代码展示了它是怎样工作的:

struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}

impl Circle {
fn area(&self) -> f64 {
std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
}
}

fn main() {
let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
println!("{}", c.area());
}

以上代码将打印 12.566371

我们已经建了一个表示一个圆的结构体。然后我们写一个 impl 块,同时我们在块中定义一个方法,area

方法使用一个特殊的第一参数,其中有三个变量:self&self&mut self。你可以将这个第一参数想象成 foo.bar() 中的 foo。这三种变量对应于 foo 可能成为的三种东西:如果它只是堆栈中的一个值使用 self,如果它是一个引用使用 &self,如果它是一个可变引用使用 &mut self。因为我们使用了 &self作为 area 的参数,我们可以像其他参数一样使用它。由于我们知道它是一个 Circle,我们可以像访问其它结构体一样,访问 radius

我们应默认使用 &self,同时相对于取得所有权,你应该更倾向于借用,以及使用不可变的引用来顶替可变的引用。以下是关于所有三个变量的一个例子:

struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}

impl Circle {
fn reference(&self) {
   println!("taking self by reference!");
}

fn mutable_reference(&mut self) {
   println!("taking self by mutable reference!");
}

fn takes_ownership(self) {
   println!("taking ownership of self!");
}
}

链接方法调用

所以,至此我们知道了怎样去调用一个方法,诸如 foo.bar()。但是我们原来的例子 foo.bar().baz() 的例子怎么办?这就是所谓的‘方法链接’,我们可以通过返回 self 来完成它。

struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}

impl Circle {
fn area(&self) -> f64 {
std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
}

fn grow(&self, increment: f64) -> Circle {
Circle { x: self.x, y: self.y, radius: self.radius + increment }
}
}

fn main() {
let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
println!("{}", c.area());

let d = c.grow(2.0).area();
println!("{}", d);
}

检查返回类型:

fn grow(&self) -> Circle {

我们只是说我们返回了一个 Circle。通过这个方法,我们可以将一个新的圆圈增加到任意大小。

关联函数

你还可以定义一个不使用 self 作为参数的关联函数。以下代码是在 Rust 代码中非常常见的一种模式:

struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}

impl Circle {
fn new(x: f64, y: f64, radius: f64) -> Circle {
Circle {
x: x,
y: y,
radius: radius,
}
}
}

fn main() {
let c = Circle::new(0.0, 0.0, 2.0);
} #

这个‘关联函数’为我们生成一个新的 Circle。请注意,关联函数被 Struct::function() 语法调用,而不是 ref.method() 语法。其他一些语言称关联函数为‘静态方法’。

生成器模式

假如我们想要我们的用户能够创建 Circles,但是我们只允许他们设置他们关心的属性。否则,xy 的属性将会是 0.0,同时 radius1.0。Rust 没有方法重载,参数命名或者变量参数。我们使用生成器模式来代替它。如以下代码所示:

struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}

impl Circle {
fn area(&self) -> f64 {
std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
}
}

struct CircleBuilder {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}

impl CircleBuilder {
fn new() -> CircleBuilder {
CircleBuilder { x: 0.0, y: 0.0, radius: 1.0, }
}

fn x(&mut self, coordinate: f64) -> &mut CircleBuilder {
self.x = coordinate;
self
}

fn y(&mut self, coordinate: f64) -> &mut CircleBuilder {
self.y = coordinate;
self
}

fn radius(&mut self, radius: f64) -> &mut CircleBuilder {
self.radius = radius;
self
}

fn finalize(&self) -> Circle {
Circle { x: self.x, y: self.y, radius: self.radius }
}
}

fn main() {
let c = CircleBuilder::new()
.x(1.0)
.y(2.0)
.radius(2.0)
.finalize();

println!("area: {}", c.area());
println!("x: {}", c.x);
println!("y: {}", c.y);
}

我们这里所做的就是建立了另一个结构体,CircleBuilder。我们已经对它定义了我们的生成器方法。我们也已经在 Circle 上定义了我们的 area() 方法。我们又在 CircleBuilder 上定义了另一方法:finalize()。这个方法从生成器中创建了我们的最后的 Circle。现在,我们已经使用类型系统来强化我们关心的事情:我们可以使用在 CircleBuilder 上的方法来限制以我们选择的任何方式制作 Circle

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