结构体与枚举
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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)。