Rust結(jié)構(gòu)體的定義與實(shí)例化代碼分析

這篇文章主要介紹“Rust結(jié)構(gòu)體的定義與實(shí)例化代碼分析”，在日常操作中，相信很多人在Rust結(jié)構(gòu)體的定義與實(shí)例化代碼分析問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Rust結(jié)構(gòu)體的定義與實(shí)例化代碼分析”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

結(jié)構(gòu)體和我們在“元組類型”部分論過的元組類似，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?jǐn)?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(shí)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?jǐn)?shù)據(jù)的名字和類型，我們稱為 字段（field）。結(jié)構(gòu)體類似于Java中的實(shí)體。

一個存儲用戶賬號信息的結(jié)構(gòu)體：

struct User {
    active: bool,
    username: String,
    email: String,
    sign_in_count: u64,
}
fn main() {}

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(shí)例。創(chuàng)建一個實(shí)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(shí)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(shí)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。

聲明一個特定的用戶：

struct User {
    active: bool,
    username: String,
    email: String,
    sign_in_count: u64,
}
fn main() {
    let user1 = User {
        email: String::from("someone@example.com"),
        username: String::from("someusername123"),
        active: true,
        sign_in_count: 1,
    };
}

為了從結(jié)構(gòu)體中獲取某個特定的值，可以使用點(diǎn)號。舉個例子，想要用戶的郵箱地址，可以用 user1.email。如果結(jié)構(gòu)體的實(shí)例是可變的，我們可以使用點(diǎn)號并為對應(yīng)的字段賦值。

改變一個可變的 User 實(shí)例中 email 字段的值：

fn main() {
    let mut user1 = User {
        email: String::from("someone@example.com"),
        username: String::from("someusername123"),
        active: true,
        sign_in_count: 1,
    };
    user1.email = String::from("anotheremail@example.com");
}

注意整個實(shí)例必須是可變的；Rust 并不允許只將某個字段標(biāo)記為可變。另外需要注意同其他任何表達(dá)式一樣，我們可以在函數(shù)體的最后一個表達(dá)式中構(gòu)造一個結(jié)構(gòu)體的新實(shí)例，來隱式地返回這個實(shí)例。

構(gòu)建一個 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(shí)例。active 字段的值為 true，并且 sign_in_count 的值為 1。

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

使用字段初始化簡寫語法

我們可以使用 字段初始化簡寫語法（field init shorthand）來重寫 build_user，這樣其行為與之前完全相同，不過無需重復(fù) email 和 username 了，如下：

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

build_user 函數(shù)使用了字段初始化簡寫語法，因?yàn)?email 和 username 參數(shù)與結(jié)構(gòu)體字段同名

這里我們創(chuàng)建了一個新的 User 結(jié)構(gòu)體實(shí)例，它有一個叫做 email 的字段。我們想要將 email 字段的值設(shè)置為 build_user 函數(shù) email 參數(shù)的值。因?yàn)?email 字段與 email 參數(shù)有著相同的名稱，則只需編寫 email 而不是 email: email。

使用結(jié)構(gòu)體更新語法從其他實(shí)例創(chuàng)建實(shí)例

使用舊實(shí)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(shí)例通常是很有用的。這可以通過 結(jié)構(gòu)體更新語法（struct update syntax）實(shí)現(xiàn)。

不使用更新語法時，如何在 user2 中創(chuàng)建一個新 User 實(shí)例。我們?yōu)?email 設(shè)置了新的值，其他值則使用創(chuàng)建的 user1 中的同名值：

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

使用 user1 中的一個值創(chuàng)建一個新的 User 實(shí)例

使用結(jié)構(gòu)體更新語法，我們可以通過更少的代碼來達(dá)到相同的效果， 語法指定了剩余未顯式設(shè)置值的字段應(yīng)有與給定實(shí)例對應(yīng)字段相同的值。如下：

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

使用結(jié)構(gòu)體更新語法為一個 User 實(shí)例設(shè)置一個新的 email 值，不過其余值來自 user1 變量中實(shí)例的字段

上述代碼也在 user2 中創(chuàng)建了一個新實(shí)例，但該實(shí)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?yàn)槿我庾侄沃付ㄖ?，而不用考慮結(jié)構(gòu)體定義中字段的順序。

請注意，結(jié)構(gòu)更新語法就像帶有 = 的賦值，因?yàn)樗苿恿藬?shù)據(jù)，就像我們在“變量與數(shù)據(jù)交互的方式（一）：移動”部分講到的一樣。在這個例子中，我們在創(chuàng)建 user2 后不能再使用 user1，因?yàn)?user1 的 username 字段中的 String 被移到 user2 中。如果我們給 user2 的 email 和 username 都賦予新的 String 值，從而只使用 user1 的 active 和 sign_in_count 值，那么 user1 在創(chuàng)建 user2 后仍然有效。active 和 sign_in_count 的類型是實(shí)現(xiàn) Copy trait 的類型，所以我們在“變量與數(shù)據(jù)交互的方式（二）：克隆” 部分討論的行為同樣適用。

使用沒有命名字段的元組結(jié)構(gòu)體來創(chuàng)建不同的類型

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（tuple structs）。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。例如，下面是兩個分別叫做 Color 和 Point 元組結(jié)構(gòu)體的定義和用法：

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?yàn)樗鼈兪遣煌脑M結(jié)構(gòu)體的實(shí)例。你定義的每一個結(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(shí)例類似于元組，你可以將它們解構(gòu)為單獨(dú)的部分，也可以使用 . 后跟索引來訪問單獨(dú)的值，等等。

沒有任何字段的類單元結(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（unit-like structs）因?yàn)樗鼈冾愃朴?()，即“元組類型”一節(jié)中提到的 unit 類型。類單元結(jié)構(gòu)體常常在你想要在某個類型上實(shí)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。我們將在第十章介紹 trait。下面是一個聲明和實(shí)例化一個名為 AlwaysEqual 的 unit 結(jié)構(gòu)的例子。

struct AlwaysEqual;
fn main() {
    let subject = AlwaysEqual;
}

要定義 AlwaysEqual，我們使用 struct 關(guān)鍵字，我們想要的名稱，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(shí)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(shí)現(xiàn)這個類型的行為，即每個實(shí)例始終等于每一個其他類型的實(shí)例，也許是為了獲得一個已知的結(jié)果以便進(jìn)行測試。

到此，關(guān)于“Rust結(jié)構(gòu)體的定義與實(shí)例化代碼分析”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！