Erstellen benutzerdefinierter Typen für die Validierung
Lassen Sie uns die Idee, das Typsystem von Rust zu verwenden, um sicherzustellen, dass wir einen gültigen Wert haben, einen Schritt weiter verfolgen und uns ansehen, wie wir einen benutzerdefinierten Typ für die Validierung erstellen. Denken Sie sich das Raten-Spiel aus Kapitel 2 zurück, in dem unser Code den Benutzer aufforderte, eine Zahl zwischen 1 und 100 zu erraten. Wir haben nie überprüft, ob der vom Benutzer geratene Wert zwischen diesen Zahlen lag, bevor wir ihn mit unserer Geheimzahl verglichen; wir haben nur überprüft, dass die Vermutung positiv war. In diesem Fall waren die Folgen nicht sehr schlimm: Unsere Ausgabe von "Zu hoch" oder "Zu niedrig" wäre immer noch korrekt. Aber es wäre eine nützliche Verbesserung, den Benutzer zu leiten, auf gültige Vermutungen zu kommen, und unterschiedliches Verhalten zu haben, wenn der Benutzer eine Zahl ausserhalb des Bereichs errät, im Gegensatz zu dem, wenn der Benutzer beispielsweise Buchstaben eingibt.
Eine Möglichkeit, dies zu tun, wäre, die Vermutung als i32 statt nur als u32 zu parsen, um potenziell negative Zahlen zuzulassen, und dann eine Prüfung hinzuzufügen, ob die Zahl im Bereich liegt, wie folgt:
Dateiname: src/main.rs
loop {
--snip--
let guess: i32 = match guess.trim().parse() {
Ok(num) => num,
Err(_) => continue,
};
if guess < 1 || guess > 100 {
println!("The secret number will be between 1 and 100.");
continue;
}
match guess.cmp(&secret_number) {
--snip--
}
Der if-Ausdruck prüft, ob unser Wert ausserhalb des Bereichs liegt, informiert den Benutzer über das Problem und ruft continue auf, um die nächste Iteration der Schleife zu starten und nach einer weiteren Vermutung zu fragen. Nach dem if-Ausdruck können wir mit den Vergleichen zwischen guess und der Geheimzahl fortfahren, indem wir wissen, dass guess zwischen 1 und 100 liegt.
Dies ist jedoch keine ideale Lösung: Wenn es absolut entscheidend wäre, dass das Programm nur auf Werten zwischen 1 und 100 operiert, und es viele Funktionen mit dieser Anforderung hätte, wäre es lästig, eine solche Prüfung in jeder Funktion durchzuführen (und könnte die Leistung beeinträchtigen).
Stattdessen können wir einen neuen Typ erstellen und die Validierungen in einer Funktion ablegen, um eine Instanz des Typs zu erstellen, anstatt die Validierungen überall zu wiederholen. Auf diese Weise ist es sicher für Funktionen, den neuen Typ in ihren Signaturen zu verwenden und die Werte, die sie erhalten, vertrauensvoll zu verwenden. Listing 9-13 zeigt eine Möglichkeit, einen Guess-Typ zu definieren, der nur eine Instanz von Guess erstellen wird, wenn die new-Funktion einen Wert zwischen 1 und 100 erhält.
Dateiname: src/lib.rs
1 pub struct Guess {
value: i32,
}
impl Guess {
2 pub fn new(value: i32) -> Guess {
3 if value < 1 || value > 100 {
4 panic!(
"Guess value must be between 1 and 100, got {}.",
value
);
}
5 Guess { value }
}
6 pub fn value(&self) -> i32 {
self.value
}
}
Listing 9-13: Ein Guess-Typ, der nur mit Werten zwischen 1 und 100 fortfahren wird
Zuerst definieren wir eine Struktur namens Guess, die ein Feld namens value hat, das eine i32 enthält [1]. Hier wird die Zahl gespeichert.
Dann implementieren wir eine assoziierte Funktion namens new auf Guess, die Instanzen von Guess-Werten erstellt [2]. Die new-Funktion ist definiert, einen Parameter namens value vom Typ i32 zu haben und einen Guess zurückzugeben. Der Code im Körper der new-Funktion testet value, um sicherzustellen, dass es zwischen 1 und 100 liegt [3]. Wenn value diese Prüfung nicht besteht, rufen wir panic! auf [4], was den Programmierer, der den aufrufenden Code schreibt, darüber informieren wird, dass er einen Bug hat, den er beheben muss, da das Erstellen eines Guess mit einem value ausserhalb dieses Bereichs den Vertrag verletzen würde, auf den Guess::new zurückgreift. Die Bedingungen, unter denen Guess::new in Panik geraten könnte, sollten in ihrer öffentlich zugänglichen API-Dokumentation diskutiert werden; wir werden die Dokumentationskonventionen behandeln, die die Möglichkeit eines panic! in der API-Dokumentation anzeigen, die Sie im Kapitel 14 erstellen. Wenn value die Prüfung besteht, erstellen wir einen neuen Guess mit seinem value-Feld auf den value-Parameter gesetzt und geben den Guess zurück [5].
Als nächstes implementieren wir eine Methode namens value, die self borrrowt, keine weiteren Parameter hat und eine i32 zurückgibt [6]. Diese Art von Methode wird manchmal als Getter bezeichnet, weil ihr Zweck darin besteht, einige Daten aus ihren Feldern zu erhalten und zurückzugeben. Diese öffentliche Methode ist notwendig, weil das value-Feld der Guess-Struktur privat ist. Es ist wichtig, dass das value-Feld privat ist, damit der Code, der die Guess-Struktur verwendet, nicht direkt value setzen darf: Der Code außerhalb des Moduls muss die Guess::new-Funktion verwenden, um eine Instanz von Guess zu erstellen, wodurch sichergestellt wird, dass es keine Möglichkeit gibt, dass ein Guess ein value hat, das nicht von den Bedingungen in der Guess::new-Funktion überprüft wurde.
Eine Funktion, die einen Parameter hat oder nur Zahlen zwischen 1 und 100 zurückgibt, könnte dann in ihrer Signatur erklären, dass sie einen Guess nimmt oder zurückgibt, anstatt eine i32, und müsste keine weiteren Prüfungen in ihrem Körper vornehmen.
