结构体是一个创建更复杂数据类型的方法。例如,如果我们正在进行涉及到 2D 空间坐标的计算,我们将需要一个x
和一个y
值:
let origin_x = 0;
let origin_y = 0;
结构体让我们组合它们俩为一个单独,统一的数据类型:
struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
fn main() {
let origin = Point { x: 0, y: 0 }; // origin: Point
println!("The origin is at ({}, {})", origin.x, origin.y);
}
这里有许多细节,让我们分开说。我们使用了struct
关键字后跟名字来定义了一个结构体。根据传统,结构体使用大写字母开头并且使用驼峰命名法:PointInSpace
而不要写成Point_In_Space
。
像往常一样我们用let
创建了一个结构体的实例,不过我们用key: value
语法设置了每个字段。这里顺序不必和声明的时候一致。
最后,因为每个字段都有名字,我们可以访问字段通过圆点记法:origin.x
。
结构体中的值默认是不可变的,就像 Rust 中其它的绑定一样。使用mut
使其可变:
struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
fn main() {
let mut point = Point { x: 0, y: 0 };
point.x = 5;
println!("The point is at ({}, {})", point.x, point.y);
}
上面的代码会打印The point is at (5, 0)
。
Rust 在语言级别不支持字段可变性,所以你不能像这么写:
struct Point {
mut x: i32,
y: i32,
}
可变性是绑定的一个属性,不是结构体自身的。如果你习惯于字段级别的可变性,这开始可能看起来有点奇怪,不过这样明显地简化了问题。它甚至可以让你使变量只可变一段临时时间:
struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
fn main() {
let mut point = Point { x: 0, y: 0 };
point.x = 5;
let point = point; // now immutable
point.y = 6; // this causes an error
}
你的结构体仍然可以包含&mut
指针,它会给你一些类型的可变性:
struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
struct PointRef<'a> {
x: &'a mut i32,
y: &'a mut i32,
}
fn main() {
let mut point = Point { x: 0, y: 0 };
{
let r = PointRef { x: &mut point.x, y: &mut point.y };
*r.x = 5;
*r.y = 6;
}
assert_eq!(5, point.x);
assert_eq!(6, point.y);
}
一个包含..
的struct
表明你想要使用一些其它结构体的拷贝的一些值。例如:
struct Point3d {
x: i32,
y: i32,
z: i32,
}
let mut point = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
point = Point3d { y: 1, .. point };
这给了point
一个新的y
,不过保留了x
和z
的值。这也并不必要是同样的struct
,你可以在创建新结构体时使用这个语法,并会拷贝你未指定的值:
# struct Point3d {
# x: i32,
# y: i32,
# z: i32,
# }
let origin = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
let point = Point3d { z: 1, x: 2, .. origin };
Rust有像另一个[元组](Primitive Types 原生类型.md#tuples)和结构体的混合体的数据类型。元组结构体有一个名字,不过它的字段没有。他们用struct
关键字声明,并元组前面带有一个名字:
struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);
let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);
这里black
和origin
并不相等,即使它们有一模一样的值:
let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);
使用结构体几乎总是好于使用元组结构体。我们可以这样重写Color
和Point
:
struct Color {
red: i32,
blue: i32,
green: i32,
}
struct Point {
x: i32,
y: i32,
z: i32,
}
现在,我们有了名字,而不是位置。好的名字是很重要的,使用结构体,我们就可以设置名字。
不过有种情况元组结构体非常有用,就是当元组结构体只有一个元素时。我们管它叫新类型(newtype),因为你创建了一个与元素相似的类型:
struct Inches(i32);
let length = Inches(10);
let Inches(integer_length) = length;
println!("length is {} inches", integer_length);
如你所见,你可以通过一个解构let
来提取内部的整型,就像我们在讲元组时说的那样,let Inches(integer_length)
给integer_length
赋值为10
。
你可以定义一个没有任何成员的结构体:
struct Electron;
let x = Electron;
这样的结构体叫做“类单元”因为它与一个空元组类似,()
,这有时叫做“单元”。就像一个元组结构体,它定义了一个新类型。
就它本身来看没什么用(虽然有时它可以作为一个标记类型),不过在与其它功能的结合中,它可以变得有用。例如,一个库可能请求你创建一个实现了一个特定特性的结构来处理事件。如果你并不需要在结构中存储任何数据,你可以仅仅创建一个类单元结构体。