掌握 Rust 结构体：解锁强大编程技巧

简介

在本实验中，我们将探索 Rust 编程语言中的结构体。使用 struct 关键字可以创建三种类型的结构体（“struct”）：元组结构体、经典 C 结构体和单元结构体。元组结构体本质上是具名元组，C 结构体是 C 编程中常见的传统结构体，单元结构体没有字段，对泛型很有用。我们可以定义具有多个字段的结构体，例如具有 name 和 age 字段的 Person。结构体还可以作为另一个结构体的字段被复用，如 Rectangle 的示例所示，它由两个表示左上角和右下角的 Point 结构体组成。我们可以使用字段初始化简写来初始化结构体，并使用点号表示法访问其字段。也可以使用 let 绑定来解构结构体。此外，本实验提供了两个活动——创建一个函数 rect_area，使用嵌套解构来计算 Rectangle 的面积，以及创建一个函数 square，它接受一个 Point 和一个 f32 作为参数，并返回一个 Rectangle，其左上角位于该点，宽度和高度与 f32 相对应。

注意：如果实验未指定文件名，你可以使用任何你想要的文件名。例如，你可以使用 main.rs，使用 rustc main.rs &&./main 进行编译和运行。

结构体

使用 struct 关键字可以创建三种类型的结构体（“struct”）：

元组结构体，本质上就是具名元组。
经典的 C 结构体
单元结构体，没有字段，对泛型很有用。

// 一个用于隐藏未使用代码警告的属性。
#![allow(dead_code)]

#[derive(Debug)]
struct Person {
    name: String,
    age: u8,
}

// 一个单元结构体
struct Unit;

// 一个元组结构体
struct Pair(i32, f32);

// 一个有两个字段的结构体
struct Point {
    x: f32,
    y: f32,
}

// 结构体可以作为另一个结构体的字段被复用
struct Rectangle {
    // 一个矩形可以通过其左上角和右下角在空间中的位置来指定。
    top_left: Point,
    bottom_right: Point,
}

fn main() {
    // 使用字段初始化简写创建结构体
    let name = String::from("Peter");
    let age = 27;
    let peter = Person { name, age };

    // 打印结构体的调试信息
    println!("{:?}", peter);

    // 实例化一个 `Point`
    let point: Point = Point { x: 10.3, y: 0.4 };

    // 访问点的字段
    println!("point coordinates: ({}, {})", point.x, point.y);

    // 通过使用结构体更新语法来使用另一个结构体的字段，创建一个新的点
    let bottom_right = Point { x: 5.2,..point };

    // `bottom_right.y` 将与 `point.y` 相同，因为我们使用了 `point` 中的那个字段
    println!("second point: ({}, {})", bottom_right.x, bottom_right.y);

    // 使用 `let` 绑定解构点
    let Point { x: left_edge, y: top_edge } = point;

    let _rectangle = Rectangle {
        // 结构体实例化也是一个表达式
        top_left: Point { x: left_edge, y: top_edge },
        bottom_right: bottom_right,
    };

    // 实例化一个单元结构体
    let _unit = Unit;

    // 实例化一个元组结构体
    let pair = Pair(1, 0.1);

    // 访问元组结构体的字段
    println!("pair contains {:?} and {:?}", pair.0, pair.1);

    // 解构一个元组结构体
    let Pair(integer, decimal) = pair;

    println!("pair contains {:?} and {:?}", integer, decimal);
}

活动

添加一个函数 rect_area，用于计算 Rectangle 的面积（尝试使用嵌套解构）。
添加一个函数 square，它接受一个 Point 和一个 f32 作为参数，并返回一个 Rectangle，其左上角位于该点，宽度和高度与 f32 相对应。

总结

恭喜你！你已经完成了结构体实验。你可以在 LabEx 中练习更多实验来提升你的技能。

探索 Rust 结构体类型及应用

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