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Rust 数据类型 之 结构体(Struct)_rust struct

rust struct

目录

结构体(Struct)

定义与声明

结构体定义

结构体实例

结构体分类

单元结构体(Unit Struct)

元组结构体(Tuple Struct)

具名结构体(Named Struct)

结构体嵌套

结构体方法

例1:结构体转换为字符串描述

例2:矩形的周长和面积

例3:结构体字段的更新与输出

关联函数

结构体方法与关联函数的区别

参数传递方式的区别

使用方式的区别

结构体的trait

#[derive(Debug)]

例1:

例2:

自定义打印宏 

1. impl fmt::Debug for Student

2. impl fmt::Display for Student

#[derive(PartialEq)]

例1:

例2:

#[derive(Default)]

例1:

例2:

#[derive(Clone)]

其他相关内容

模式匹配

例1:

例2:

结构体大小

1. std::mem::size_of

2. std::mem::size_of_val

本文总结


结构体(Struct)

是一种自定义数据类型,允许将多个相关的值组合在一起,形成一个更复杂的数据结构。结构体被广泛应用于组织和管理数据,具有灵活性和强大的表达能力。

定义与声明

结构体定义

在Rust中,定义和声明结构体的语法如下:

  1. struct Name {
  2. field1: Type1,
  3. field2: Type2,
  4. // ...
  5. fieldN: TypeN,
  6. }

其中,Name是结构体的名称,每个数据名及其对应的数据类型组成一个字段,field1fieldN是结构体的字段名称,Type1TypeN是字段的数据类型

通过关键字 struct 定义,指定结构体名称,结构体内用 field:type, 表示字段名称及数据类型,注意rust语言不能在定义的同时进行赋值,且用逗号分隔各字段,不像c/c++用分号

结构体中可以根据需要定义字段个数,理论上要多少就定义多少;但实际上字段太多,结构体也会变得很占空间,对程序的空间效率是个负担。

结构体实例

如以下代码定义了一个名为Point的结构体,包含x和y两个字段,类型分别为i32和f64:

struct Point {
    x: i32,
    y: f64,
}

定义结构体后,可以像使用其他类型一样使用它。例如,可以声明一个Point类型的变量,并为其字段赋值

let my_point = Point { x: 10, y: 20.0 };

使用结构体时,用成员运算符 my_point.x 来调用对应字段的值:

println!("({},{})", point.x, point.y);    // 输出:(10,20)

可变实例

需要变动字段的值,在声明时需要用 let mut,如:

  1. struct Point {
  2. x: i32,
  3. y: f64,
  4. }
  5. fn main() {
  6. let mut point = Point { x: 10, y: 20.0 };
  7. point.x = 5;
  8. println!("({},{})", point.x, point.y); // 输出:(5,20)
  9. }

结构体分类

在Rust中,结构体(Struct)可以按照不同的方式进行分类,以下是一些常见的分类方式:

单元结构体(Unit Struct)

这种结构体没有任何字段,它只是用于表示一个空的类型。这种结构体通常用于作为其他结构体的组成部分或返回类型。例如:

struct UnitStruct;

元组结构体(Tuple Struct)

这种结构体包含一组字段,可以通过元组语法来访问每个字段。元组结构体可以用于表示简单的数据集合,不使用大括号{},而是使用元组的小括号()。例如:

struct TupleStruct(i32, String);

相当字段数据没有名称的结构体,访问时使用索引。如:

  1. struct Point (i32, f64);
  2. fn main() {
  3. let mut point = Point(10, 20.0);
  4. point.0 = 5;
  5. println!("({},{})", point.0, point.1);
  6. }

具名结构体(Named Struct)

这种结构体有一个显式的名称,并且包含一组字段。具名结构体可以用于表示复杂的数据结构,例如一个包含多个字段的对象,本文的示例大多数都为具名结构体,用法已在本文开头讲过:

struct MyStruct {  
    field1: i32,  
    field2: String,  
    // ...  
}

除了以上三种常见的结构体类型,Rust还支持其他特殊类型的结构体,例如带有泛型参数的结构体、具名元组结构体(Named Tuple Struct)和结构体路径(Struct Type Alias)等。

需要注意的是,在Rust中,结构体的分类并不是强制性的,也就是说,一个结构体可以包含任意类型的字段,并且可以在任何地方使用。这使得结构体非常灵活,可以用于实现各种复杂的数据结构。

结构体字段的数据类型可以是以下常见的rust数据,甚至可以是函数、引用、指针类型。

  1. 标量类型(Scalar Types):

    • 整数类型(Integer Types):包括有符号整数类型和无符号整数类型。常见的整数类型有 i8i16i32i64i128 表示有符号整数,u8u16u32u64u128 表示无符号整数。此外,还有 isize 和 usize,它们根据平台的位数自动调整大小。
    • 浮点数类型(Floating-Point Number Types):包括 f32 和 f64 两种类型,表示单精度和双精度浮点数。
    • 布尔类型(Boolean Type):只有两个取值,true 和 false
    • 字符类型(Character Type):表示单个 Unicode 字符,通常存储为 4 个字节。
  2. 复合类型(Composite Types):

    • 数组类型(Array Types):由相同类型的元素组成的有限集合。可以通过固定长度或动态长度来定义数组。
    • 切片类型(Slice Types):对一个连续的内存块进行引用,可以看作是动态数组。切片类型提供了访问和操作数据的一种高效方式。
    • 元组类型(Tuple Types):一种将多个不同类型的值组合在一起的数据结构,用圆括号和逗号分隔的元素序列表示。元组可以包含不同类型的元素,例如整数、浮点数、布尔值、字符串等。
    • 结构体类型(Struct Types):一种自定义的数据类型,可以包含多个不同类型的字段。结构体可以通过定义来指定其字段和属性。
    • 枚举类型(Enum Types):表示一个可能取多个值的变量。在 Rust 中,枚举类型使用 enum 关键字定义,每个可能的取值都是一个不同的枚举成员。

结构体嵌套

一个结构体可以包含任意类型的字段,当然也包括结构体。

在以下这个例子中,Address 结构体包含了 street、city 和 state 三个字段,而 Person 结构体则包含了 name、age 和 address 三个字段,其中 address 字段的类型是 Address 结构体。

  1. struct Address {
  2. street: String,
  3. city: String,
  4. state: String,
  5. }
  6. struct Person {
  7. name: String,
  8. age: u8,
  9. address: Address,
  10. }

结构体方法

方法(method)是在结构体上定义的功能,可以访问结构体的字段并执行一些操作。使用关键字impl,结构体可以对应一个或多个impl代码块。

例1:结构体转换为字符串描述

  1. struct Student {
  2. name:String,
  3. age:u32,
  4. school:String,
  5. major:String,
  6. grade:String,
  7. state:bool
  8. }
  9. impl Student {
  10. fn to_string(&self) -> String {
  11. format!("Student {{ name: {}, age: {}, school: {}, major: {}, grade: {}, state: {} }}",
  12. self.name, self.age, self.school, self.major, self.grade, self.state)
  13. }
  14. }
  15. fn main() {
  16. let school = String::from("东南大学");
  17. let major = String::from("土木工程学院");
  18. let s = Student{
  19. name:String::from("杨程"),
  20. age:22,
  21. school,
  22. major,
  23. grade:String::from("大三"),
  24. state:true
  25. };
  26. println!("{}", s.to_string());
  27. }

输出:

Student { name: 杨程, age: 22, school: 东南大学, major: 土木工程学院, grade: 大三, state: true }

注意:上例中有一个rust结构体的特殊用法,使用同名变量在结构体外为对应字段赋值。

例2:矩形的周长和面积

  1. struct Rectangle {
  2. width: f32,
  3. height: f32,
  4. }
  5. impl Rectangle {
  6. // 构造函数
  7. fn new(width: f32, height: f32) -> Rectangle {
  8. Rectangle { width, height }
  9. }
  10. // 计算矩形的面积
  11. fn area(&self) -> f32 {
  12. self.width * self.height
  13. }
  14. // 计算矩形的周长
  15. fn perimeter(&self) -> f32 {
  16. (self.width + self.height) * 2.0
  17. }
  18. }
  19. impl Rectangle {
  20. // 判断矩形是否相等
  21. fn is_equal(&self, other: &Rectangle) -> bool {
  22. self.width == other.width && self.height == other.height
  23. }
  24. }
  25. fn main() {
  26. let rect1 = Rectangle::new(5.0, 6.0);
  27. let rect2 = Rectangle::new(5.0, 6.0);
  28. println!("Rectangle 1 area: {}", rect1.area());
  29. println!("Rectangle 1 perimeter: {}", rect1.perimeter());
  30. println!("Rectangle 2 area: {}", rect2.area());
  31. println!("Rectangle 2 perimeter: {}", rect2.perimeter());
  32. if rect1.is_equal(&rect2) {
  33. println!("Rectangles are equal");
  34. } else {
  35. println!("Rectangles are not equal");
  36. }
  37. }

输出:

Rectangle 1 area: 30
Rectangle 1 perimeter: 22
Rectangle 2 area: 30
Rectangle 2 perimeter: 22
Rectangles are equal 

例3:结构体字段的更新与输出

  1. struct Person {
  2. name: String,
  3. age: u32,
  4. }
  5. impl Person {
  6. // 这是构造函数,用于创建一个新的 Person 实例
  7. fn new(name: String, age: u32) -> Person {
  8. Person { name, age }
  9. }
  10. fn say_hello(&self) {
  11. println!("Hello, my name is {} and I'm {}.", self.name, self.age);
  12. }
  13. fn update_age(&mut self, new_age: u32) {
  14. self.age = new_age;
  15. }
  16. fn update_name(&mut self, new_name: String) {
  17. self.name = new_name;
  18. }
  19. }
  20. fn main() {
  21. // 创建一个新的 Person 实例
  22. let mut person = Person::new("Tom".to_string(), 5);
  23. // 调用 say_hello 方法,输出 Person 的信息
  24. person.say_hello();
  25. // 调用 update_age 方法,更新 Person 的年龄
  26. person.update_age(3);
  27. // 再次调用 say_hello 方法,输出更新后的信息
  28. person.say_hello();
  29. person.update_age(5);
  30. person.update_name(String::from("Jerry"));
  31. person.say_hello();
  32. }

输出:

Hello, my name is Tom and I'm 5.
Hello, my name is Tom and I'm 3.
Hello, my name is Jerry and I'm 5.

关联函数

之所以"结构体方法"不叫"结构体函数"是因为"函数"这个名字留给了这种函数:它在 impl 块中却没有 &self 参数。这种函数不依赖实例,但是使用它需要声明是在哪个 impl 块中的,比如上小节例2和例3中的构造函数new()就是关联函数,类似于字符串函数String::new(),String::from("Jerry")。

示例:

  1. #[derive(Debug,Clone)]
  2. struct Rectangle {
  3. width: u32,
  4. height: u32,
  5. }
  6. impl Rectangle {
  7. fn create(width: u32, height: u32) -> Rectangle {
  8. Rectangle { width, height }
  9. }
  10. fn area(self) -> u32 {
  11. self.width * self.height
  12. }
  13. fn area2(&self) -> u32 {
  14. self.width * self.height
  15. }
  16. }
  17. fn main() {
  18. let rect = Rectangle::create(30, 50);
  19. println!("{:?}", rect);
  20. println!("Area: {}", Rectangle::area(rect.clone()));
  21. println!("Area: {}", rect.area2());
  22. }

输出:

Rectangle { width: 30, height: 50 }
Area: 1500
Area: 1500

结构体方法与关联函数的区别

参数传递方式的区别

结构体方法:结构体方法默认情况下是可变的(mutable),也就是说可以修改结构体的字段。在调用方法时,可以通过引用(&self)或可变引用(&mut self)来传递结构体实例,以便修改其字段。例如:my_struct.my_method(&mut my_struct)。

关联函数:关联函数默认情况下是不可变的(immutable),也就是说无法修改结构体的字段。在调用函数时,只能通过常量引用(&self)来传递结构体实例,因为常量引用是只读的。例如:let my_struct = MyStruct {...}; my_struct.my_function()。

使用方式的区别

结构体方法:结构体方法可以直接在结构体实例上调用,无需显式传递结构体实例。例如:my_struct.my_method()。

关联函数:关联函数需要显式传递结构体实例作为参数。例如:MyStruct::my_function(my_struct)。

结构体的trait

Rust 中的 trait 是一种抽象类型,用于定义泛型行为,trait 可以理解为一种接口。trait 使用关键字 derive 来自动生成实现。通过使用 derive,可以避免手动编写冗长的代码,提高代码的可读性和可维护性。trait 有很多,比如Copy,Clone,Debug,Default,Drop,Hash,Ord,PartialOrd,Send,Sync等等,先挑几种最常用的学一下:

#[derive(Debug)]

在 Rust 语言中用于自动生成一个结构体的 Debug 实现,Debug 是 Rust 标准库中的一个 trait,用于在控制台打印调试信息。

使用 #[derive(Debug)] 属性可以为结构体自动生成一个 Debug 实现,这样在需要打印调试信息时,就可以使用 {:?} 格式化字符串来打印该结构体的内容。例如,在上面的代码中,s 结构体的 Debug 实现已经被自动生成,因此可以使用 println!("{:?}", s) 来打印出结构体 s 的内容。

例1:
  1. #[derive(Debug)]
  2. struct Point {
  3. x: i32,
  4. y: i32,
  5. }
  6. impl Point {
  7. fn distance(&self, other: &Point) -> f32 {
  8. let x_diff = self.x - other.x;
  9. let y_diff = self.y - other.y;
  10. ((x_diff * x_diff + y_diff * y_diff) as f32).sqrt()
  11. }
  12. }
  13. fn main() {
  14. let p1 = Point { x: 3, y: 0 };
  15. let p2 = Point { x: 0, y: 4 };
  16. println!("Distance between {:?} and {:?} is {}.", p1, p2, p1.distance(&p2));
  17. }

输出:

Distance between Point { x: 3, y: 0 } and Point { x: 0, y: 4 } is 5. 

例2:
  1. #[derive(Debug)]
  2. struct Student {
  3. name: String,
  4. age: u32,
  5. school: String,
  6. major: String,
  7. grade: String,
  8. state: bool,
  9. }
  10. impl Student {
  11. fn new() -> Student {
  12. return Student {
  13. age: 0,
  14. name: String::new(),
  15. school: String::from(""),
  16. major: "".to_string(),
  17. grade: "".to_string(),
  18. state: false,
  19. };
  20. }
  21. }
  22. fn main() {
  23. let mut s = Student::new();
  24. s.name = String::from("杨程");
  25. s.age = 22;
  26. s.school = String::from("东南大学");
  27. s.major = String::from("土木工程学院");
  28. s.grade = String::from("大三");
  29. s.state = true;
  30. println!("{:?}", s);
  31. }

输出:

Student { name: "杨程", age: 22, school: "东南大学", major: "土木工程学院", grade: "大三", state: true } 

与上一小节的例2对比,输出内容基本一致,就多了String的引号标记。相比自动生成 Debug 实现可以简化代码编写过程,并且可以避免手动实现 Debug 时可能出现的错误。

在本例中,使用宏打印结构体println!("{:?}", s);时,第一行的代码#[derive(Debug)]是必须的,如果去掉就会报错:

error[E0277]: `Student` doesn't implement `Debug`
  --> E:\.rs\struct2.rs:31:22
   |
31 |     println!("{:?}", s);
   |                      ^ `Student` cannot be formatted using `{:?}`
   |
   = help: the trait `Debug` is not implemented for `Student`
   = note: add `#[derive(Debug)]` to `Student` or manually `impl Debug for Student`
   = note: this error originates in the macro `$crate::format_args_nl` which comes from the expansion of the macro `println` (in Nightly builds, run with -Z macro-backtrace for more info)
help: consider annotating `Student` with `#[derive(Debug)]`
   |
1  + #[derive(Debug)]
2  | struct Student {
   |

error: aborting due to previous error

自定义打印宏 

1. impl fmt::Debug for Student

返回值:fmt::Result; 调用:println!("{:?}", s);

  1. use std::fmt;
  2. struct Student {
  3. name: String,
  4. age: u32,
  5. school: String,
  6. major: String,
  7. grade: String,
  8. state: bool,
  9. }
  10. impl fmt::Debug for Student {
  11. fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
  12. write!(f,
  13. "Student {{ name: {}, age: {}, school: {}, major: {}, grade: {}, state: {} }}",
  14. self.name, self.age, self.school, self.major, self.grade, self.state)
  15. }
  16. }
  17. fn main() {
  18. let school = String::from("东南大学");
  19. let major = String::from("土木工程学院");
  20. let s = Student {
  21. name: String::from("杨程"),
  22. age: 22,
  23. school,
  24. major,
  25. grade: String::from("大三"),
  26. state: true,
  27. };
  28. println!("{:?}", s);
  29. }

输出:

Student { name: 杨程, age: 22, school: 东南大学, major: 土木工程学院, grade: 大三, state: true }  

2. impl fmt::Display for Student

返回值:fmt::Result; 调用:println!("{}", s); {}里不需要:?

  1. use std::fmt;
  2. struct Point {
  3. x: i32,
  4. y: i32,
  5. }
  6. impl fmt::Display for Point {
  7. fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
  8. write!(f, "({}, {})", self.x, self.y)
  9. }
  10. }
  11. impl Point {
  12. fn distance(&self, other: &Point) -> f32 {
  13. let x_diff = self.x - other.x;
  14. let y_diff = self.y - other.y;
  15. ((x_diff * x_diff + y_diff * y_diff) as f32).sqrt()
  16. }
  17. }
  18. fn main() {
  19. let p1 = Point { x: 3, y: 0 };
  20. let p2 = Point { x: 0, y: 4 };
  21. println!("Distance between {} and {} is {}.", p1, p2, p1.distance(&p2));
  22. }

输出:

Distance between Point(3, 0) and Point(0, 4) is 5.

输出要与使用#[derive(Debug)]时一样,只要修改write宏的第2个参数,如:

  1. impl fmt::Display for Point {
  2. fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
  3. write!(f, "Point {{ x: {}, y: {} }}", self.x, self.y)
  4. }
  5. }

#[derive(PartialEq)]

使用#[derive(PartialEq)]为结构体自动实现了PartialEq trait。这使得可以直接使用==运算符比较两个结构体实例的相等性。

例1:
  1. #[derive(PartialEq)]
  2. struct Point {
  3. x: i32,
  4. y: i32,
  5. }
  6. fn main() {
  7. let point1 = Point { x: 10, y: 20 };
  8. let point2 = Point { x: 10, y: 20 };
  9. if point1 == point2 {
  10. println!("The two points are equal.");
  11. } else {
  12. println!("The two points are not equal.");
  13. }
  14. }

输出:

The two points are equal.

例2:
  1. #[derive(Debug, PartialEq)]
  2. struct Person {
  3. name: String,
  4. age: u32,
  5. }
  6. fn main() {
  7. let person1 = Person {
  8. name: String::from("Alice"),
  9. age: 25,
  10. };
  11. let person2 = Person {
  12. name: String::from("Bob"),
  13. age: 30,
  14. };
  15. let person3 = Person {
  16. name: String::from("Alice"),
  17. age: 25,
  18. };
  19. println!("Is {:?} equal to {:?}? {}", person1, person2, person1 == person2);
  20. println!("Is {:?} equal to {:?}? {}", person1, person3, person1 == person3);
  21. }

输出:

Is Person { name: "Alice", age: 25 } equal to Person { name: "Bob", age: 30 }? false
Is Person { name: "Alice", age: 25 } equal to Person { name: "Alice", age: 25 }? true

#[derive(Default)]

调用#[derive(Default)],相当于创建一个默认的结构体实例,每一个字段都是对应数据类型的默认值,无需手动为每个字段设置默认值。

例1:
  1. #[derive(Default,Debug)]
  2. struct Circle {
  3. radius: f32,
  4. }
  5. impl Circle {
  6. fn area(&self) -> f32 {
  7. let pi = std::f32::consts::PI;
  8. pi * self.radius * self.radius
  9. }
  10. }
  11. fn main() {
  12. let mut c = Circle::default();
  13. println!("Circular area of {:?} = {}.", c, c.area());
  14. c.radius = 1.0;
  15. println!("Circular area of {:?} = {}.", c, c.area());
  16. }

输出:

Circular area of Circle { radius: 0.0 } = 0.
Circular area of Circle { radius: 1.0 } = 3.1415927.

例2:
  1. #[derive(Debug, Default)]
  2. struct Student {
  3. name: String,
  4. age: u32,
  5. school: String,
  6. major: String,
  7. grade: String,
  8. state: bool,
  9. }
  10. fn main() {
  11. let mut s1 = Student::default();
  12. println!("{:?}", s1);
  13. s1.name = String::from("杨程");
  14. s1.age = 22;
  15. s1.school = String::from("东南大学");
  16. s1.major = String::from("土木工程学院");
  17. s1.grade = String::from("大三");
  18. s1.state = true;
  19. println!("{:?}", s1);
  20. let s2 = Student {
  21. age: 23,
  22. grade: String::from("大四"),
  23. ..s1 //注意这里的结构体更新语法
  24. };
  25. println!("{:?}", s2);
  26. }

输出:

Student { name: "", age: 0, school: "", major: "", grade: "", state: false }
Student { name: "杨程", age: 22, school: "东南大学", major: "土木工程学院", grade: "大三", state: true }
Student { name: "杨程", age: 23, school: "东南大学", major: "土木工程学院", grade: "大四", state: true }

此例还有一个rust结构体的特殊用法,当结构体大部分字段需要被设置成与现存的另一个结构体的一样,仅需更改其中的一两个字段的值,可以使用结构体更新语法,在现存的结构体名前加上两个连续的句号:“..Struct_Name”。

#[derive(Clone)]

Clone 在复制过程中对所有字段进行逐个复制,包括所有引用类型和原始类型。这意味着每次进行克隆时,都会创建新的数据副本。 

示例:

  1. #[derive(Clone)]
  2. struct Person {
  3. name: String,
  4. age: i32,
  5. }
  6. fn main() {
  7. let mut person1 = Person { name: String::new(), age: 0 };
  8. let mut person2 = person1.clone();
  9. person1.name = "Alice".to_string();
  10. person1.age = 22;
  11. println!("Person 1: {}, {}", person1.name, person1.age);
  12. println!("Person 2: {}, {}", person2.name, person2.age);
  13. person2 = person1.clone();
  14. println!("Person 2: {}, {}", person2.name, person2.age);
  15. }

输出:

Person 1: Alice, 22
Person 2: , 0
Person 2: Alice, 22

其他相关内容

模式匹配

结构体可用 模式匹配(Pattern Matching)来解构和访问其字段。

例1:
  1. struct Point {
  2. x: i32,
  3. y: i32,
  4. }
  5. fn main() {
  6. let p = Point { x: 10, y: 20 };
  7. match p {
  8. Point { x, y } => {
  9. println!("x:{}, y: {}", x, y);
  10. }
  11. }
  12. }
例2:
  1. struct Time {
  2. hour: i32,
  3. minute: i32,
  4. second: i32,
  5. }
  6. fn main() {
  7. let t = Time { hour: 10, minute: 30, second: 45 };
  8. match t {
  9. Time { hour, minute, second } => {
  10. print!("The time is {}:", hour);
  11. println!("{}:{}", minute, second);
  12. }
  13. }
  14. }

结构体大小

结构体的大小在C/C++中使用运算符 sizeof 来计算;在Rust语言中,则使用标准库中的一个模块std::mem::中的size_of和size_of_val,它提供了与内存管理相关的函数。

1. std::mem::size_of

用于计算给定类型的大小,不接受任何参数。这个函数返回一个给定类型的大小(以字节为单位)。它是一个泛型函数,可以用于任何类型。

示例:

  1. #![allow(dead_code)]
  2. struct Point {
  3. x: i32,
  4. y: i32,
  5. }
  6. struct Person {
  7. name: String,
  8. age: i32,
  9. height: f32,
  10. is_employed: bool,
  11. }
  12. fn main() {
  13. let point = Point { x: 10, y: 20 };
  14. println!("Size of Point: {}", std::mem::size_of::<Point>());
  15. let person = Person {
  16. name: "Hann Yang".to_string(),
  17. age: 50,
  18. height: 1.72,
  19. is_employed: true,
  20. };
  21. println!("Size of Person: {}", std::mem::size_of::<Person>());
  22. }

输出:

Size of Point: 8
Size of Person: 40 

2. std::mem::size_of_val

用于计算给定值的大小,接受一个值作为参数。它用于获取一个值的大小(以字节为单位)。与 size_of 函数不同的是,size_of_val 函数可以用于任何值,而非类型。

示例:

  1. #![allow(dead_code)]
  2. struct Point {
  3. x: i32,
  4. y: i32,
  5. }
  6. struct Person {
  7. name: String,
  8. age: i32,
  9. height: f32,
  10. is_employed: bool,
  11. }
  12. fn main() {
  13. let point = Point { x: 10, y: 20 };
  14. println!("Size of Point: {}", std::mem::size_of_val(&point));
  15. let person = Person {
  16. name: "Hann Yang".to_string(),
  17. age: 50,
  18. height: 1.72,
  19. is_employed: true,
  20. };
  21. println!("Size of Person: {}", std::mem::size_of_val(&person));
  22. }

输出:

Size of Point: 8
Size of Person: 40 

注意:在这两个例子中,计算类型大小和值大小的结果都是相同的,因为这里没有涉及到指针或其他复杂的情况。 


本文总结

结构体是Rust中一种重要的数据结构,用于组织不同类型的字段。以下是结构体的重点内容的总结:

  • 结构体定义:使用struct关键字来定义结构体,结构体可以包含多个字段,每个字段可以有不同的类型。
  • 结构体实例:定义一个结构体后,可以使用结构体名称来创建结构体实例,通过.运算符来访问结构体字段。
  • 结构体分类:结构体可以分为三种类型:单元结构体(())、元组结构体(用逗号分隔的多个字段)和具名结构体(有自定义名称的字段)。
  • 结构体嵌套:结构体可以嵌套,用于组织和存储复杂的数据。
  • 结构体方法:结构体可以定义方法,用于在结构体上执行操作。结构体方法与关联函数类似,但只能在结构体上调用。
  • 关联函数:通过impl关键字在结构体上定义关联函数,用于在结构体实例上执行特定操作。关联函数可以是普通函数或方法。
  • 自定义打印宏:使用derive(Debug)]来自动实现fmt::Debug trait,实现自定义的打印输出格式。
  • 其他相关内容:结构体可以通过derive属性来自动实现其他trait,如PartialEq(部分相等性)、Default(默认值)和Clone(克隆)。
  • 结构体大小:在Rust中,结构体的内存大小是固定的,可以在定义时指定大小,也可以使用#[repr(C)]来指定大小和布局。
  • 模式匹配:可以使用模式匹配来访问和匹配结构体的字段,这使得在编写代码时更加灵活和方便。

总的来说,结构体是Rust中非常强大和灵活的数据结构,可以用于组织和操作各种类型的数据。通过使用结构体、方法、关联函数和其他相关特性,可以轻松地实现复杂的数据结构和算法。

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