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极客学院团队出品 · 更新于 2018-10-23 17:00:35

结构体

结构体是创建更复杂的数据类型的一种方式。例如,如果我们做涉及在二维空间中的坐标计算时,我们可能既需要 x 的值,也需要 y 的值:

let origin_x = 0;
let origin_y = 0;

一个结构体让我们将二者结合成为一个单一的,统一的数据类型:

struct Point {
x: i32,
y: i32,
}

fn main() {
let origin = Point { x: 0, y: 0 }; // origin: Point

println!("The origin is at ({}, {})", origin.x, origin.y);
}

这里有许多东西需要讲,所以先在这里打断一下。我们用一个 struct 关键字来声明一个结构体 ,同时 struct 后跟着此结构体的名字。按照惯例,结构体以大写字母开头,同时都为驼峰式书写:PointInSpace ,而不是Point_In_Space

我们可以通过 let 来创建一个我们的结构体的实例,像往常一样,但是我们使用一个关键字:值的语法风格来设置每个字段。不要求顺序与原始声明的顺序相同。

最后,因为字段需要名称,我们可以通过点符号来访问字段:origin.x

在默认情况下,结构体中的值像 Rust 中的其他绑定一样都是不可变的。我们使用 mut 关键字来使它们为可变:

struct Point {
x: i32,
y: i32,
}

fn main() {
let mut point = Point { x: 0, y: 0 };

point.x = 5;

println!("The point is at ({}, {})", point.x, point.y);
}

以上代码将打印 The point is at (5, 0)

Rust 在语言层面不支持字段可变性,所以你不能像以下这样书写代码:

struct Point {
mut x: i32,
y: i32,
}

可变性是绑定的一个属性,而不是结构体本身。如果你习惯于字段级别可变性,第一次用起来会感觉很奇怪,但是它极大的简化了一些东西。它甚至允许您使某东西为可变,但是仅仅适用于短时间内:

struct Point {
x: i32,
y: i32,
}

fn main() {
let mut point = Point { x: 0, y: 0 };

point.x = 5;

let point = point; // this new binding can’t change now

point.y = 6; // this causes an error
}

语法更新

一个结构体可以包含 .. 来表明你想要使用一些其他结构体的副本用于某些值。例如:

struct Point3d {
x: i32,
y: i32,
z: i32,
}

let mut point = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
point = Point3d { y: 1, .. point };

以上代码中给了 point 结构体一个新的 y,但是仍然保持 xz 的原来的值。它也并不一定是相同的结构体,当你想要添加新的变量时可以使用这个语法,同时它会复制你没有指定的值:

let origin = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
let point = Point3d { z: 1, x: 2, .. origin };

数组结构体

Rust 有另外一个数据类型就像一个数组与一个结构体的混合,称为“数组结构体”。数组结构体有一个名字,但是它们的字段没有名字:

struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);

以上代码中的两个结构体不相等,即使它们有相同的值:

let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);

与数组结构体相比,使用结构体几乎总是比较好。我们可以像如下代码一样书写 ColorPoint

struct Color {
red: i32,
blue: i32,
green: i32,
}

struct Point {
x: i32,
y: i32,
z: i32,
}

现在,我们有真正的名字,而不是位置。好名字固然重要,同时,结构体我们需要有真正的名字。

一种情况下,数组结构体非常有用,尽管,那样一个数组结构体仅包含一个元素。我们称之为‘新型’模式,因为它允许我们创建一个新的类型,不同于其包含的值,并表示它自己的语义:

struct Inches(i32);

let length = Inches(10);

let Inches(integer_length) = length;
println!("length is {} inches", integer_length);

正如你所看到的,你可以通过一个非结构化的 let 关键字来提取内在的整数类型,正如通常的数组一样。在这种情况下,let Inches(integer_length)10 赋值给 integer_length

Unit-like 结构体

你可以定义一个根本没有任何成员的结构体:

struct Electron;

这样的结构体被称为 ‘unit-like’ ,因为它类似于空数组,(),有时被称为 ‘unit’。与数组结构体一样,它定义了一个新的类型。

这种结构体通常对自己没有什么用处(虽然它有时可以作为一个标记类型使用),但是结合其他的功能,它可以变的有用。例如,一个库可能想要要求你创建一个可以实现某些特定特征的结构体来处理事件。如果你没有需要在结构体中存储的数据,你可以只创建一个 unit-like 结构体。

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