結(jié)構(gòu)體特點

Rust的結(jié)構(gòu)體跟元組類型比較類似,它們都包含多個相關(guān)的值。和元組一樣，結(jié)構(gòu)體的每一部分可以是不同類型。但不同于元組，結(jié)構(gòu)體需要命名各部分數(shù)據(jù)以便能清楚的表明其值的意義。由于有了這些名字，結(jié)構(gòu)體比元組更靈活：不需要依賴順序來指定或訪問實例中的值。

定義結(jié)構(gòu)體，需要使用 struct 關(guān)鍵字并為整個結(jié)構(gòu)體提供一個名字。結(jié)構(gòu)體的名字需要描述它所組合的數(shù)據(jù)的意義。接著，在大括號中，定義每一部分數(shù)據(jù)的名字和類型，一般稱為 字段（field）。

結(jié)構(gòu)體定義和實例化

下面是一個結(jié)構(gòu)體定義的示例:

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

一旦定義了結(jié)構(gòu)體后，為了使用它，通過為每個字段指定具體值來創(chuàng)建這個結(jié)構(gòu)體的 實例。創(chuàng)建一個實例需要以結(jié)構(gòu)體的名字開頭，接著在大括號中使用 key: value 鍵 - 值對的形式提供字段，其中 key 是字段的名字，value 是需要存儲在字段中的數(shù)據(jù)值。實例中字段的順序不需要和它們在結(jié)構(gòu)體中聲明的順序一致。換句話說，結(jié)構(gòu)體的定義就像一個類型的通用模板，而實例則會在這個模板中放入特定數(shù)據(jù)來創(chuàng)建這個類型的值。

下面是一個結(jié)構(gòu)體的應(yīng)用示例:

fn main() {
    let mut user1 = User {
        active: true,
        username: String::from("suntiger"),
        email: String::from("suntiger@example.com"),
        sign_in_count: 1,
    };

    user1.email = String::from("anotheremail@example.com");
}

整體代碼如下:

將代碼進行編譯, 可以發(fā)現(xiàn)email的內(nèi)容被替換了,如圖:

注意看接收結(jié)構(gòu)體實例的user1變量, 前面有mut關(guān)鍵字, 這樣方便我們修改結(jié)構(gòu)體成員, 注意整個結(jié)構(gòu)體實例必須是可變的, Rust不允許只將結(jié)構(gòu)體的某個字段標記為可變。

在函數(shù)中使用結(jié)構(gòu)體

先來看一段在函數(shù)中返回結(jié)構(gòu)體實例的代碼:

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

我們定義了一個build_user 函數(shù)，它返回一個帶有給定的 email 和用戶名的 User 結(jié)構(gòu)體實例。active 字段的值為 true，并且 sign_in_count 的值為 1。需要注意同其他任何表達式一樣，我們可以在函數(shù)體的最后一個表達式中構(gòu)造一個結(jié)構(gòu)體的新實例，來隱式地返回這個實例。

字段初始化簡化方式

為函數(shù)參數(shù)起與結(jié)構(gòu)體字段相同的名字是可以理解的，但是不得不重復(fù) email 和 username 字段名稱與變量會讓人感到厭煩。如果結(jié)構(gòu)體有更多字段，重復(fù)每個名稱就更使人抓狂。還好Rust準備了簡化的方法。

先看下面的代碼:

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

參數(shù)名與字段名都完全相同，我們可以使用 字段初始化簡寫語法來重寫 build_user，這樣其行為與之前完全相同，無需在字段后面跟上相同名稱的字段內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)體更新語法

使用舊實例的大部分值但改變其部分值來創(chuàng)建一個新的結(jié)構(gòu)體實例通常是很有用的。這可以通過結(jié)構(gòu)體更新語法實現(xiàn)。

看下面的應(yīng)用代碼:

fn main() {
    let user2 = User {
        active: user1.active,
        username: user1.username,
        email: String::from("another@example.com"),
        sign_in_count: user1.sign_in_count,
    };
}

使用結(jié)構(gòu)體更新語法，我們可以通過更少的代碼來達到相同的效果,看下面的代碼:

fn main() {

    let user2 = User {
        email: String::from("another@example.com"),
        ..user1
    };
}

.. 語法指定了剩余未顯式設(shè)置值的字段應(yīng)有與給定實例對應(yīng)字段相同的值。與此同時這段代碼也在 user2 中創(chuàng)建了一個新實例，但該實例中 email 字段的值與 user1 不同，而 username、 active 和 sign_in_count 字段的值與 user1 相同。..user1 必須放在最后，以指定其余的字段應(yīng)從 user1 的相應(yīng)字段中獲取其值，但我們可以選擇以任何順序為任意字段指定值，而不用考慮結(jié)構(gòu)體定義中字段的順序。

元組結(jié)構(gòu)體

也可以定義與元組類似的結(jié)構(gòu)體，稱為 元組結(jié)構(gòu)體。元組結(jié)構(gòu)體有著結(jié)構(gòu)體名稱提供的含義，但沒有具體的字段名，只有字段的類型。當(dāng)你想給整個元組取一個名字，并使元組成為與其他元組不同的類型時，元組結(jié)構(gòu)體是很有用的，這時像常規(guī)結(jié)構(gòu)體那樣為每個字段命名就顯得多余和形式化了。

要定義元組結(jié)構(gòu)體，以 struct 關(guān)鍵字和結(jié)構(gòu)體名開頭并后跟元組中的類型?？聪旅孢@段代碼:

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

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

注意 black 和 origin 值的類型不同，因為它們是不同的元組結(jié)構(gòu)體的實例。我們定義的每一個結(jié)構(gòu)體有其自己的類型，即使結(jié)構(gòu)體中的字段可能有著相同的類型。例如，一個獲取 Color 類型參數(shù)的函數(shù)不能接受 Point 作為參數(shù)，即便這兩個類型都由三個 i32 值組成。在其他方面，元組結(jié)構(gòu)體實例類似于元組，你可以將它們解構(gòu)為單獨的部分，也可以使用 . 后跟索引來訪問單獨的值，等等。

類單元結(jié)構(gòu)體

我們也可以定義一個沒有任何字段的結(jié)構(gòu)體！它們被稱為 類單元結(jié)構(gòu)體, 因為它們類似于unit 類型。類單元結(jié)構(gòu)體常常在你想要在某個類型上實現(xiàn) trait 但不需要在類型中存儲數(shù)據(jù)的時候發(fā)揮作用。

定義代碼如下:

struct AlwaysEqual;

fn main() {
    let subject = AlwaysEqual;
}

要定義 AlwaysEqual，同樣也使用 struct 關(guān)鍵字，然后后面跟想要的名稱，然后是一個分號。不需要花括號或圓括號！然后，我們可以以類似的方式在 subject 變量中獲得 AlwaysEqual 的實例：使用我們定義的名稱，不需要任何花括號或圓括號。想象一下，我們將實現(xiàn)這個類型的行為，即每個實例始終等于每一個其他類型的實例，也許是為了獲得一個已知的結(jié)果以便進行測試。我們不需要任何數(shù)據(jù)來實現(xiàn)這種行為。