函数是伟大的,不过如果你在一些数据上调用了一堆函数,这将是令人尴尬的。 考虑下面代码:
baz(bar(foo));
我们可以从左向右阅读,我们会看到“baz bar foo”。不过这不是函数被调用的顺序,调用应该是从内向外的:“foo bar baz”。如果能这么做不是更好吗?
foo.bar().baz();
幸运的是,正如对上面那个问题的猜测,你可以!Rust 通过impl
关键字提供了使用方法调用语法(method call syntax)。
这是它如何工作的:
struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl Circle {
fn area(&self) -> f64 {
std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
}
}
fn main() {
let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
println!("{}", c.area());
}
这会打印12.566371
。
我们创建了一个代表圆的结构体。我们写了一个impl
块,并且在里面定义了一个方法,area
。
方法的第一参数比较特殊,&self
。它有3种变体:self
,&self
和&mut self
。你可以认为这第一个参数就是x.foo()
中的x
。这3种变体对应x
可能的3种类型:self
如果它只是栈上的一个值,&self
如果它是一个引用,然后&mut self
如果它是一个可变引用。因为我们的area
以&self
作为参数,我们就可以可以像其他参数那样使用它。因为我们知道是一个Circle
,我们可以像任何其他结构体那样访问radius
字段。
我们应该默认使用&self
,就像相比获取所有权你应该更倾向于借用,同样相比获取可变引用更倾向于不可变引用一样。这是一个三种变体的例子:
struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl Circle {
fn reference(&self) {
println!("taking self by reference!");
}
fn mutable_reference(&mut self) {
println!("taking self by mutable reference!");
}
fn takes_ownership(self) {
println!("taking ownership of self!");
}
}
你可以有任意多个impl
块。上面的例子也可以被写成这样:
struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl Circle {
fn reference(&self) {
println!("taking self by reference!");
}
}
impl Circle {
fn mutable_reference(&mut self) {
println!("taking self by mutable reference!");
}
}
impl Circle {
fn takes_ownership(self) {
println!("taking ownership of self!");
}
}
现在我们知道如何调用方法了,例如foo.bar()
。那么我们最开始的那个例子呢,foo.bar().baz()
?我们称这个为“方法链”,我们可以通过返回self
来做到这点。
struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl Circle {
fn area(&self) -> f64 {
std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
}
fn grow(&self, increment: f64) -> Circle {
Circle { x: self.x, y: self.y, radius: self.radius + increment }
}
}
fn main() {
let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
println!("{}", c.area());
let d = c.grow(2.0).area();
println!("{}", d);
}
注意返回值:
# struct Circle;
# impl Circle {
fn grow(&self, increment: f64) -> Circle {
# Circle } }
我们看到我们返回了一个Circle
。通过这个函数,我们可以增长一个圆的面积到任意大小。
我们也可以定义一个不带self
参数的关联函数。这是一个Rust代码中非常常见的模式:
struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl Circle {
fn new(x: f64, y: f64, radius: f64) -> Circle {
Circle {
x: x,
y: y,
radius: radius,
}
}
}
fn main() {
let c = Circle::new(0.0, 0.0, 2.0);
}
这个关联函数(associated function)为我们构建了一个新的Circle
。注意静态函数是通过Struct::method()
语法调用的,而不是ref.method()
语法。
我们说我们需要我们的用户可以创建圆,不过我们只允许他们设置他们关心的属性。否则,x
和y
将是0.0
,并且radius
将是1.0
。Rust 并没有方法重载,命名参数或者可变参数。我们利用创建者模式来代替。它看起像这样:
struct Circle {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl Circle {
fn area(&self) -> f64 {
std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
}
}
struct CircleBuilder {
x: f64,
y: f64,
radius: f64,
}
impl CircleBuilder {
fn new() -> CircleBuilder {
CircleBuilder { x: 0.0, y: 0.0, radius: 1.0, }
}
fn x(&mut self, coordinate: f64) -> &mut CircleBuilder {
self.x = coordinate;
self
}
fn y(&mut self, coordinate: f64) -> &mut CircleBuilder {
self.y = coordinate;
self
}
fn radius(&mut self, radius: f64) -> &mut CircleBuilder {
self.radius = radius;
self
}
fn finalize(&self) -> Circle {
Circle { x: self.x, y: self.y, radius: self.radius }
}
}
fn main() {
let c = CircleBuilder::new()
.x(1.0)
.y(2.0)
.radius(2.0)
.finalize();
println!("area: {}", c.area());
println!("x: {}", c.x);
println!("y: {}", c.y);
}
我们在这里又声明了一个结构体,CircleBuilder
。我们给它定义了一个创建者函数。我们也在Circle
中定义了area()
方法。我们还定义了另一个方法CircleBuilder: finalize()
。这个方法从构造器中创建了我们最后的Circle
。现在我们使用类型系统来强化我们的考虑:我们可以用CircleBuilder
来强制生成我们需要的Circle
。