Rust学习记录--C5 Rust struct

木木木一2026-01-08 8:56

C5 Rust struct

定义和实例化struct

定义struct

  • 使用struct关键字，并为它命名

  • 格式：

    • 在花括号内，为所有字段（field）定义名称和类型

  • 例子：

    rust 复制代码 
    struct User{
		// 先写名称：再写类型
    username:String,
    email:String,
    sign_in_count:u64,
    // 最后一个在现有的rust版本中好像不加，也可以了
    active:bool,
}

实例化struct

  • 实例化struct（使用struct）

    • 为每个字段指定具体的值
    • 无需按照声明的顺序进行指定

  • 例子

    rust 复制代码 
    fn main(){
    let user1 = User{
    			// 每个字段都要指定具体的值
        username: String::from("Xiaoming"),
    			// 顺序可以不一致
        active: true,
        email: String::from("xiaoming@163.com"),
        sign_in_count:12,
    };
}

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

取得struct里面的某个值

  • 使用点标记法

    rust 复制代码 
    user1.email

注意

  • 一旦struct的实例是可变的，那么实例中所有字段都是可变的

struct可以作为函数的返回值

  • 例子

    rust 复制代码 
    fn build_user(email: String, username:String) ->User{
    return User{
        email:email,
        username:username,
        active:true,
        sign_in_count:01,
    };
}

字段初始化简写

  • 当字段名与字段值对应变量名相同时，可以使用字段初始化简写

    rust 复制代码 
    fn main(){
    let user2 = build_user(String::from("xiaohong@163.com"), String::from("xiaohong"));
    println!("email: {}, username: {}, active: {}, signInCount: {}", user2.email,user2.username, user2.active, user2.sign_in_count);
}

//函数传入参数名称和struct中定义的字段名称一样才可以简写
fn build_user(email: String, username:String) ->User{
    return User{
        email,
        username,
        active:true,
        sign_in_count:01,
    };
}

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

    错误示范：

struct更新语法

  • 基于已有的struct创建新的实例->使用struct更新语法

    rust 复制代码 
    let user3 = User{
 username: String::from("Xiaoqiang"),
 email: String::from("Xiaoqiang@163.com"),
 sign_in_count: user1.sign_in_count,
 active: user1.active,
};

    可以简写为

    rust 复制代码 
    let user1 = User{
    username: String::from("Xiaoming"),
    active: true,
    email: String::from("xiaoming@163.com"),
    sign_in_count:12,
};

let user3 = User{
    username: String::from("Xiaoqiang"),
    email: String::from("Xiaoqiang@163.com"),
    // 表明剩下的两个字段直接使用user1的值
    ..user1
};

Tuple struct

  • 定义类似tuple的struct，叫做tuple struct

    • tuple struct 整体有名字，但里面元素没有名字
    • 适用：相关整个tuple起名字，都是又不需要给各个元素起名字

  • 如何定义 tuple struct

    • struct tuple名称(元素类型, 元素类型, 元素类型);
    • 例子：
    rust 复制代码 
    struct Color(i32,i32,i32);
struct Point(i32,i32,i32);

let black = Color(0,0,0);
let origin_point = Point(0,0,0);
    • Color和Point都叫tuple struct，是不同的类型

Unit-Like Struct(没有任何字段)

  • 一个没有任何字段的struct
  • 适用于需要实现某个类型上的trait，但是里面没有想要存储的数据

struct数据的所有权

rust 复制代码 
struct User{
    username:String,
    email:String,
    sign_in_count:u64,
    active:bool,
}
  • 字段使用了String而不是&str
    • 该struct拥有String字段的所有数据
    • 只有struct是有效的，里面的字段数据也是有效的
  • struct中可以存放引用，但是需要使用生命周期（以后会学）
    • 声明周期保证只有struct实例是有效的，里面的引用也是有效的
    • 如果struct直接存储引用，但是不用生命周期会报错

struct 例子

计算长方形面积的实现

  • 需求：计算长方形面积
  1. 初级：使用函数参数
rust 复制代码 
fn main(){
    let w = 30;
    let l = 50;
    println!("Area: {}", area(w, l));
}

fn area(width:u32, length:u32)->u32
{
    return width*length;
}
复制代码 
缺点：看起来w和l没有关联
  1. 使用tuple
rust 复制代码 
fn main(){
    let w = 30;
    let l = 50;
    println!("Area: {}", area((w,l)));
}

// 使用tuple
fn area(dim:(u32,u32))->u32
{
    return dim.0*dim.1;
}
复制代码 
缺点：长和宽虽然有关联了，但是没有名称了，可读性很差
  1. 使用struct + 函数实现
rust 复制代码 
fn main(){
    let r1 = Rectangle{
        width:12,
        length:9,
    };
    let area = area(&r1);
    println!("Area: {}", area);
}
struct Rectangle{
    width:u32,
    length:u32,
}

fn area(rect: &Rectangle)->u32
{
    return rect.width*rect.length;
}
复制代码 
优点： 长宽联系起来了且长宽有名字

输出一个struct

  • 想直接print r1这个struct

    • 结果会报错

    • 建议使用{:?} 或者 {:#?} ，但是加了之后还是会报错，报错是和debug有关

    • 添加#[derive(Debug)]和{:?} 或者{:#?}

      • {:?}和{:#?}的区别
        • {:?}是返回单行：
          Rectangle { width: 12, length: 9 }
        • {:#?}是返回有格式的，结构更清晰：
          Rectangle {
          width: 12,
          length: 9,
          }

  • 总结struct相关

    • std::fmt::Display
    • std::fmt::Debug
    • #[derive(Debug)]
    • {:?}
    • {:#?}

struct 方法

方法

  • 与函数的比较
    • 和函数类似：fn关键字/名称/参数/返回值
    • 和函数的不同点：
      • 方法是在struct（或者enum/trait对象）的上下文中定义
      • 方法的第一个参数是&self，表示方法被调用的struct实例
  • 上一个函数的缺点：单独的area函数很特殊，只适用于长方形，不适用于其他形状或者其他类型
    • ->将area函数和struct Rectangle关联到一起是最好的
    • 将原有的函数改成struct上定义的方法
  • 方法的定义和调用
    • 关键字impl
    • 方法的第一个参数是&self
    • 方法的调用：实例.函数名称() // 不需要显式的传入参数
    • 在调用方法时，rust根据情况自动添加&/&mut/*，以便于object可以匹配方法的签名
      • r1.area() 和 (&r1).area() 等效
rust 复制代码 
fn main(){
    let r1 = Rectangle{
        width:12,
        length:9,
    };
    // 方法的调用：实例.函数名称
    let area = r1.area();
    println!("Area: {}", area);
    println!("{:#?}", r1);
}

#[derive(Debug)]
struct Rectangle{
    width:u32,
    length:u32,
}

// struct的方法
impl Rectangle{
    fn area(&self)->u32
    {
        return self.width*self.length;
    }
}
复制代码 
- 方法可以有多个参数，但是第一个必须是`&self`
rust 复制代码 
impl Rectangle{
    fn area(&self)->u32
    {
        return self.width*self.length;
    }

	// 多个参数
    fn can_hold_another_rectangle(&self, other_rectangle: &Rectangle) -> bool
    {
        return self.width > other_rectangle.width && self.length > other_rectangle.length;
    }
}
复制代码 
	![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/7bba8c1e44054a368e5996249530d728.png)
- 上面这个叫关联函数，见下

关联函数

  • 关联函数：在impl块中定义不把self作为第一个参数的函数

    • （不是方法）
    • 不是在实例上调用的（我感觉像static）
    • 通常用于构造器->创建一个被关联类型的实例
    • 例子：String::from("xxx")

  • 关联函数的调用：类型名::函数名
    注意区别方法的调用和关联函数的调用的区别

    rust 复制代码 
    #[derive(Debug)]
struct Rectangle{
    width:u32,
    length:u32,
}
fn main(){
	let r1 = Rectangle{
       width:12,
       length:9,
   };
   // 方法的调用：实例.函数名称
   let area = r1.area();
   println!("Area: {}", area);
   
	//关联函数的调用
   let square = Rectangle::square(30);

   println!("{:#?}", square);
    
}

impl Rectangle{
		// 方法
    fn area(&self)->u32
    {
        return self.width*self.length;
    }
    // 关联函数
    fn square(size: u32) -> Rectangle
    {
        return Rectangle { width: size, length: size };
    }
}

多个impl块

  • 每个struct允许拥有多个impl块

2026/1/7

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