结构体与枚举

结构体

结构体 (struct) 是一种记录类型，所包含的每个域 (field) 都有一个名称。
每个结构体也都有一个名称，通常以大写字母开头，使用驼峰命名法。
元组结构体 (tuple struct) 是由元组和结构体混合构成，元组结构体有名称，
但是它的域没有。当元组结构体只有一个域时，称为新类型 (newtype)。
没有任何域的结构体，称为类单元结构体 (unit-like struct)。
结构体中的值默认是不可变的，需要给结构体加上mut使其可变。

  1. // structs
  2. struct Point {
  3.   x: i32,
  4.   y: i32,
  5. }
  6. let point = Point { x: 0, y: 0 };
  8. // tuple structs
  9. struct Color(u8, u8, u8);
  10. let android_green = Color(0xa4, 0xc6, 0x39);
  11. let Color(red, green, blue) = android_green;
  13. // A tuple struct’s constructors can be used as functions.
  14. struct Digit(i32);
  15. let v = vec![0, 1, 2];
  16. let d: Vec<Digit> = v.into_iter().map(Digit).collect();
  18. // newtype: a tuple struct with only one element
  19. struct Inches(i32);
  20. let length = Inches(10);
  21. let Inches(integer_length) = length;
  23. // unit-like structs
  24. struct EmptyStruct;
  25. let empty = EmptyStruct;

一个包含..的struct可以用来从其它结构体拷贝一些值或者在解构时忽略一些域：

  1. #[derive(Default)]
  2. struct Point3d {
  3.     x: i32,
  4.     y: i32,
  5.     z: i32,
  6. }
  8. let origin = Point3d::default();
  9. let point = Point3d { y: 1, ..origin };
  10. let Point3d { x: x0, y: y0, .. } = point;

需要注意，Rust在语言级别不支持域可变性 (field mutability)，所以不能这么写：

  1. struct Point {
  2.     mut x: i32,
  3.     y: i32,
  4. }

这是因为可变性是绑定的一个属性，而不是结构体自身的。可以使用Cell<T>来模拟：

  1. use std::cell::Cell;
  3. struct Point {
  4.     x: i32,
  5.     y: Cell<i32>,
  6. }
  8. let point = Point { x: 5, y: Cell::new(6) };
  10. point.y.set(7);

此外，结构体的域对其所在模块 (mod) 之外默认是私有的，可以使用pub关键字将其设置成公开。

  1. mod graph {
  2.     #[derive(Default)]
  3.     pub struct Point {
  4.         pub x: i32,
  5.         y: i32,
  6.     }
  8.     pub fn inside_fn() {
  9.         let p = Point {x:1, y:2};
  10.         println!("{}, {}", p.x, p.y);
  11.     }
  12. }
  14. fn outside_fn() {
  15.     let p = graph::Point::default();
  16.     println!("{}", p.x);
  17.     // println!("{}", p.y);
  18.     // field `y` of struct `graph::Point` is private
  19. }

枚举

Rust有一个集合类型，称为枚举 (enum)，代表一系列子数据类型的集合。
其中子数据结构可以为空-如果全部子数据结构都是空的，就等价于C语言中的enum。
我们需要使用::来获得每个元素的名称。

  1. // enums
  2. enum Message {
  3.     Quit,
  4.     ChangeColor(i32, i32, i32),
  5.     Move { x: i32, y: i32 },
  6.     Write(String),
  7. }
  9. let x: Message = Message::Move { x: 3, y: 4 };

与结构体一样，枚举中的元素默认不能使用关系运算符进行比较 (如==, !=, >=)，
也不支持像+和*这样的双目运算符，需要自己实现，或者使用match进行匹配。

枚举默认也是私有的，如果使用pub使其变为公有，则它的元素也都是默认公有的。
这一点是与结构体不同的：即使结构体是公有的，它的域仍然是默认私有的。这里的共有/私有仍然
是针对其定义所在的模块之外。此外，枚举和结构体也可以是递归的 (recursive)。