自定义类型
struct
定义结构体，需要使用 struct 关键字并为整个结构体提供一个名字。结构体的名字需要描述它所组合的数据的意义。接着，在大括号中，定义每一部分数据的名字和类型，我们称为字段。一旦定义了结构体后，为了使用它，通过为每个字段指定具体值来创建这个结构体的实例。创建一个实例需要以结构体的名字开头，接着在大括号中使用 key: value 键-值对的形式提供字段，实例中字段的顺序不需要和它们在结构体中声明的顺序一致。
为了从结构体中获取某个特定的值，可以使用点号。如果我们只想要用户的邮箱地址，可以用 user1.email。要更改结构体中的值，如果结构体的实例是可变的，我们可以使用点号并为对应的字段赋值。示例 5-3 展示了如何改变一个可变的 User 实例 email 字段的值：
#![allow(unused_variables)]
fn main() {
struct User {
username: String,
email: String,
sign_in_count: u64,
active: bool,
}
let mut user1 = User {
email: String::from("[email protected]"),
username: String::from("someusername123"),
active: true,
sign_in_count: 1,
};
let user2 = User {
email: String::from("[email protected]"),
username: String::from("anotherusername567"),
..user1//结构体更新语法
};
user1.email = String::from("[email protected]");//当要更改实例中的某项时整个实例必须是可变的
}
rust 并不允许只将某个字段标记为可变。另外需要注意同其他任何表达式一样，我们可以在函数体的最后一个表达式中构造一个结构体的新实例，来隐式地返回这个实例。
fn build_user(email: String, username: String) -> User {
User {
email,//简写，相当于email:email,
username,//简写
active: true,
sign_in_count: 1,
}
}
元组结构体
元组结构体有着结构体名称提供的含义，但没有具体的字段名，只有字段的类型。当你想给整个元组取一个名字，并使元组成为与其他元组不同的类型时，元组结构体是很有用的，这时像常规结构体那样为每个字段命名就显得多余和形式化了。
要定义元组结构体，以 struct 关键字和结构体名开头并后跟元组中的类型。例如，下面是两个分别叫做 Color 和 Point 元组结构体的定义和用法：
struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);
let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);
注意 black 和 origin 值的类型不同，因为它们是不同的元组结构体的实例。你定义的每一个结构体有其自己的类型，即使结构体中的字段有着相同的类型。
类单元结构体
我们也可以定义一个没有任何字段的结构体！它们被称为 类单元结构体（unit-like structs）因为它们类似于 ()，即 unit 类型。类单元结构体常常在你想要在某个类型上实现 trait 但不需要在类型中存储数据的时候发挥作用。我们将在第十章介绍 trait。
所有权问题
在示例 5-1 中的 User 结构体的定义中，我们使用了自身拥有所有权的 String 类型而不是 &str 字符串 slice类型。这是一个有意而为之的选择，因为我们想要这个结构体拥有它所有的数据，为此只要整个结构体是有效的话其数据也是有效的。
可以使结构体存储被其他对象拥有的数据的引用，不过这么做的话需要用上 生命周期。生命周期确保结构体引用的数据有效性跟结构体本身保持一致。如果你尝试在结构体中存储一个引用而不指定生命周期将是无效的，比如这样：
struct User {
username: &str,
email: &str,
sign_in_count: u64,
active: bool,
}
fn main() {
let user1 = User {
email: "[email protected]",
username: "someusername123",
active: true,
sign_in_count: 1,
};
}
/编译器会抱怨它需要生命周期标识符
error[E0106]: missing lifetime specifier
-->
|
2 | username: &str,
| ^ expected lifetime parameter
error[E0106]: missing lifetime specifier
-->
|
3 | email: &str,
| ^ expected lifetime parameter
*/
结构体
可以使用 struct 关键字创建三种类型的结构（“structs”）：
- 元组结构体，基本上被命名为元组。
- 经典的 C 结构体
- 单元结构体是无字段的，对于泛型很有用。
// An attribute to hide warnings for unused code.
#![allow(dead_code)]
#[derive(Debug)]
struct Person {
name: String,
age: u8,
}
// A unit struct
struct Unit;
// A tuple struct
struct Pair(i32, f32);
// A struct with two fields
struct Point {
x: f32,
y: f32,
}
// Structs can be reused as fields of another struct
struct Rectangle {
// A rectangle can be specified by where the top left and bottom right
// corners are in space.
top_left: Point,
bottom_right: Point,
}
fn main() {
// Create struct with field init shorthand
let name = String::from("Peter");
let age = 27;
let peter = Person { name, age };
// Print debug struct
println!("{:?}", peter);
// Instantiate a `Point`
let point: Point = Point { x: 10.3, y: 0.4 };
// Access the fields of the point
println!("point coordinates: ({}, {})", point.x, point.y);
// Make a new point by using struct update syntax to use the fields of our
// other one
let bottom_right = Point { x: 5.2, ..point };
// `bottom_right.y` will be the same as `point.y` because we used that field
// from `point`
println!("second point: ({}, {})", bottom_right.x, bottom_right.y);
// Destructure the point using a `let` binding
let Point { x: left_edge, y: top_edge } = point;
let _rectangle = Rectangle {
// struct instantiation is an expression too
top_left: Point { x: left_edge, y: top_edge },
bottom_right: bottom_right,
};
// Instantiate a unit struct
let _unit = Unit;
// Instantiate a tuple struct
let pair = Pair(1, 0.1);
// Access the fields of a tuple struct
println!("pair contains {:?} and {:?}", pair.0, pair.1);
// Destructure a tuple struct
let Pair(integer, decimal) = pair;
println!("pair contains {:?} and {:?}", integer, decimal);
}
enum
假设我们要处理 IP地址。目前被广泛使用的两个主要IP标准IPv4和IPv6。可以通过在代码中定义一个 IpAddrKind 枚举来表现这个概念并列出可能的 IP 地址类型，V4 和 V6。这被称为枚举的 成员（variants）：
enum IpAddrKind {
V4,
V6,
}
//创建实例
let four = IpAddrKind::V4;
let six = IpAddrKind::V6;
枚举的成员位于其标识符的命名空间中，并使用两个冒号分开。这么设计的益处是现在 IpAddrKind::V4 和 IpAddrKind::V6 都是 IpAddrKind 类型的。例如，接着可以定义一个函数来获取任何 IpAddrKind：
fn route(ip_type: IpAddrKind) { }
//调用
route(IpAddrKind::V4);
route(IpAddrKind::V6);
enum IpAddrKind {
V4,
V6,
}
struct IpAddr {
kind: IpAddrKind,
address: String,
}
let home = IpAddr {
kind: IpAddrKind::V4,
address: String::from("127.0.0.1"),
};
let loopback = IpAddr {
kind: IpAddrKind::V6,
address: String::from("::1"),
};
我们可以使用一种更简洁的方式来表达相同的概念，仅仅使用枚举并将数据直接放进每一个枚举成员而不是将枚举作为结构体的一部分。IpAddr 枚举的新定义表明了 V4 和 V6 成员都关联了 String 值：
enum IpAddr {
V4(String),
V6(String),
}
let home = IpAddr::V4(String::from("127.0.0.1"));
let loopback = IpAddr::V6(String::from("::1"));
用枚举替代结构体还有另一个优势：每个成员可以处理不同类型和数量的数据。IPv4 版本的 IP 地址总是含有四个值在 0 和 255 之间的数字部分。如果我们想要将 V4 地址存储为四个 u8 值而 V6 地址仍然表现为一个 String，这就不能使用结构体了。枚举则可以轻易处理的这个情况：
enum IpAddr {
V4(u8, u8, u8, u8),
V6(String),
}
let home = IpAddr::V4(127, 0, 0, 1);
let loopback = IpAddr::V6(String::from("::1"));
这些代码展示了使用枚举来存储两种不同 IP 地址的几种可能的选择。然而，事实证明存储和编码 IP 地址实在是太常见了以致标准库提供了一个开箱即用的定义！让我们看看标准库是如何定义 IpAddr 的：它正有着跟我们定义和使用的一样的枚举和成员，不过它将成员中的地址数据嵌入到了两个不同形式的结构体中，它们对不同的成员的定义是不同的：
struct Ipv4Addr {
// --snip--
}
struct Ipv6Addr {
// --snip--
}
enum IpAddr {
V4(Ipv4Addr),
V6(Ipv6Addr),
}
这些代码展示了可以将任意类型的数据放入枚举成员中：例如字符串、数字类型或者结构体。甚至可以包含另一个枚举！另外，标准库中的类型通常并不比你设想出来的要复杂多少。
注意虽然标准库中包含一个 IpAddr 的定义，仍然可以创建和使用我们自己的定义而不会有冲突，因为我们并没有将标准库中的定义引入作用域。第七章会讲到如何导入类型。
enum Message {
Quit,//没有关联任何数据
Move { x: i32, y: i32 },//一个匿名结构体
Write(String),//包含单独一个 String
ChangeColor(i32, i32, i32),//
}
struct QuitMessage; // 类单元结构体
struct MoveMessage {
x: i32,
y: i32,
}
struct WriteMessage(String); // 元组结构体
struct ChangeColorMessage(i32, i32, i32); // 元组结构体
结构体和枚举还有另一个相似点：就像可以使用 impl 来为结构体定义方法那样，也可以在枚举上定义方法。这是一个定义于我们 Message 枚举上的叫做 call 的方法：
impl Message {
fn call(&self) {
// 在这里定义方法体
}
}
let m = Message::Write(String::from("hello"));
m.call();
方法体使用了 self 来获取调用方法的值。这个例子中，创建了一个值为 Message::Write(String::from("hello")) 的变量 m，而且这就是当 m.call() 运行时 call 方法中的 self 的值。
// Create an `enum` to classify a web event. Note how both
// names and type information together specify the variant:
// `PageLoad != PageUnload` and `KeyPress(char) != Paste(String)`.
// Each is different and independent.
enum WebEvent {
// An `enum` variant may either be `unit-like`,
PageLoad,
PageUnload,
// like tuple structs,
KeyPress(char),
Paste(String),
// or c-like structures.
Click { x: i64, y: i64 },
}
// A function which takes a `WebEvent` enum as an argument and
// returns nothing.
fn inspect(event: WebEvent) {
match event {
WebEvent::PageLoad => println!("page loaded"),
WebEvent::PageUnload => println!("page unloaded"),
// Destructure `c` from inside the `enum` variant.
WebEvent::KeyPress(c) => println!("pressed '{}'.", c),
WebEvent::Paste(s) => println!("pasted \"{}\".", s),
// Destructure `Click` into `x` and `y`.
WebEvent::Click { x, y } => {
println!("clicked at x={}, y={}.", x, y);
},
}
}
fn main() {
let pressed = WebEvent::KeyPress('x');
// `to_owned()` creates an owned `String` from a string slice.
let pasted = WebEvent::Paste("my text".to_owned());
let click = WebEvent::Click { x: 20, y: 80 };
let load = WebEvent::PageLoad;
let unload = WebEvent::PageUnload;
inspect(pressed);
inspect(pasted);
inspect(click);
inspect(load);
inspect(unload);
}
类型别名
如果使用类型别名，则可以通过其别名引用每个枚举变体。如果枚举的名称太长或太通用，并且您想要重命名它，这可能很有用。
enum VeryVerboseEnumOfThingsToDoWithNumbers {
Add,
Subtract,
}
// Creates a type alias
type Operations = VeryVerboseEnumOfThingsToDoWithNumbers;
fn main() {
// We can refer to each variant via its alias, not its long and inconvenient
// name.
let x = Operations::Add;
}
最常见的地方是使用 Self 别名的 impl 块中。
enum VeryVerboseEnumOfThingsToDoWithNumbers {
Add,
Subtract,
}
impl VeryVerboseEnumOfThingsToDoWithNumbers {
fn run(&self, x: i32, y: i32) -> i32 {
match self {
Self::Add => x + y,
Self::Subtract => x - y,
}
}
}
use
// An attribute to hide warnings for unused code.
#![allow(dead_code)]
enum Status {
Rich,
Poor,
}
enum Work {
Civilian,
Soldier,
}
fn main() {
// Explicitly `use` each name so they are available without
// manual scoping.
use crate::Status::{Poor, Rich};
// Automatically `use` each name inside `Work`.
use crate::Work::*;
// Equivalent to `Status::Poor`.
let status = Poor;
// Equivalent to `Work::Civilian`.
let work = Civilian;
match status {
// Note the lack of scoping because of the explicit `use` above.
Rich => println!("The rich have lots of money!"),
Poor => println!("The poor have no money..."),
}
match work {
// Note again the lack of scoping.
Civilian => println!("Civilians work!"),
Soldier => println!("Soldiers fight!"),
}
}
// An attribute to hide warnings for unused code.
#![allow(dead_code)]
// enum with implicit discriminator (starts at 0)
enum Number {
Zero,
One,
Two,
}
// enum with explicit discriminator
enum Color {
Red = 0xff0000,
Green = 0x00ff00,
Blue = 0x0000ff,
}
fn main() {
// `enums` can be cast as integers.
println!("zero is {}", Number::Zero as i32);
println!("one is {}", Number::One as i32);
println!("roses are #{:06x}", Color::Red as i32);
println!("violets are #{:06x}", Color::Blue as i32);
}