结构体定义

结构体

结构体有点类似于元组，每一部分可以是不同类型。但不同于元组，结构体需要命名各部分数据以便能清楚的表明其值的意义。由于有了这些名字，结构体比元组更灵活：不需要依赖顺序来指定或访问实例中的值。

定义与初始化

定义结构体，需要使用 struct 关键字并为整个结构体提供一个名字。结构体的名字需要描述它所组合的数据的意义。接着，在大括号中，定义每一部分数据的名字和类型，我们称为字段（field）。下例展示了一个存储用户账号信息的结构体：

struct User {
    username: String,
    email: String,
    sign_in_count: u64,
    active: bool,
}

一旦定义了结构体后，为了使用它，通过为每个字段指定具体值来创建这个结构体的实例。创建一个实例需要以结构体的名字开头，接着在大括号中使用 key: value 键-值对的形式提供字段，其中 key 是字段的名字，value 是需要存储在字段中的数据值。实例中字段的顺序不需要和它们在结构体中声明的顺序一致。换句话说，结构体的定义就像一个类型的通用模板，而实例则会在这个模板中放入特定数据来创建这个类型的值。

let user1 = User {
    email: String::from("someone@example.com"),
    username: String::from("someusername123"),
    active: true,
    sign_in_count: 1,
};

为了从结构体中获取某个特定的值，可以使用点号。如果我们只想要用户的邮箱地址，可以用 user1.email。要更改结构体中的值，如果结构体的实例是可变的，我们可以使用点号并为对应的字段赋值。

let mut user1 = User {
    email: String::from("someone@example.com"),
    username: String::from("someusername123"),
    active: true,
    sign_in_count: 1,
};

user1.email = String::from("anotheremail@example.com");

注意整个实例必须是可变的；Rust 并不允许只将某个字段标记为可变。另外需要注意同其他任何表达式一样，我们可以在函数体的最后一个表达式中构造一个结构体的新实例，来隐式地返回这个实例。

简写语法

当参数名与字段名都完全相同时，我们可以使用字段初始化简写语法（field init shorthand），让我们创建一个 Country 结构来举一个例子。国家结构具有字段 population，capital 和 leader_name：

struct Country {
    population: u32,
    capital: String,
    leader_name: String
}

fn main() {
    let population = 500_000;
    let capital = String::from("Elist");
    let leader_name = String::from("Batu Khasikov");

    let kalmykia = Country {
        population: population,
        capital: capital,
        leader_name: leader_name,
    };
}

您是否注意到我们写过两次相同的东西？实际上，您不需要这样做。如果字段名和变量名相同，则不必写两次。

struct Country {
    population: u32,
    capital: String,
    leader_name: String
}

fn main() {
    let population = 500_000;
    let capital = String::from("Elist");
    let leader_name = String::from("Batu Khasikov");

    let kalmykia = Country {
        population,
        capital,
        leader_name,
    };
}

从其他实例更新

使用旧实例的大部分值但改变其部分值来创建一个新的结构体实例通常是很有帮助的。这可以通过结构体更新语法（struct update syntax）实现。

// 手动更新每个项目
let user2 = User {
    email: String::from("another@example.com"),
    username: String::from("anotherusername567"),
    active: user1.active,
    sign_in_count: user1.sign_in_count,
};

// 使用解构更新
let user2 = User {
    email: String::from("another@example.com"),
    username: String::from("anotherusername567"),
    ..user1
};

元组结构体

也可以定义与元组类似的结构体，称为元组结构体（tuple structs）。元组结构体有着结构体名称提供的含义，但没有具体的字段名，只有字段的类型。当你想给整个元组取一个名字，并使元组成为与其他元组不同的类型时，元组结构体是很有用的，这时像常规结构体那样为每个字段命名就显得多余和形式化了。要定义元组结构体，以 struct 关键字和结构体名开头并后跟元组中的类型。例如，下面是两个分别叫做 Color 和 Point 元组结构体的定义和用法：

struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);

let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);

注意 black 和 origin 值的类型不同，因为它们是不同的元组结构体的实例。你定义的每一个结构体有其自己的类型，即使结构体中的字段有着相同的类型。例如，一个获取 Color 类型参数的函数不能接受 Point 作为参数，即便这两个类型都由三个 i32 值组成。在其他方面，元组结构体实例类似于元组：可以将其解构为单独的部分，也可以使用 . 后跟索引来访问单独的值，等等。

调试

对于新的 struct 或 enum，如果要使用 {:?} 进行打印，则需要给它提供 Debug，因此我们将这样做。如果在 struct 或 enum 上方写上 #[derive(Debug)]，则可以使用 {:?} 打印它。这些带有 #[] 的消息称为属性。有时，您可以使用它们来告诉编译器使结构具有 Debug 之类的功能。有很多属性，我们将在后面学习。但是派生可能是最常见的，您会在结构和枚举之上看到很多。

#[derive(Debug)]
struct Animal {
    age: u8,
    animal_type: AnimalType,
}

#[derive(Debug)]
enum AnimalType {
    Cat,
    Dog,
}

impl Animal {
    fn new() -> Self {
        // Self means Animal.
        //You can also write Animal instead of Self

        Self {
            // When we write Animal::new(), we always get a cat that is 10 years old
            age: 10,
            animal_type: AnimalType::Cat,
        }
    }

    fn change_to_dog(&mut self) { // because we are inside Animal, &mut self means &mut Animal
                                  // use .change_to_dog() to change the cat to a dog
                                  // with &mut self we can change it
        println!("Changing animal to dog!");
        self.animal_type = AnimalType::Dog;
    }

    fn change_to_cat(&mut self) {
        // use .change_to_cat() to change the dog to a cat
        // with &mut self we can change it
        println!("Changing animal to cat!");
        self.animal_type = AnimalType::Cat;
    }

    fn check_type(&self) {
        // we want to read self
        match self.animal_type {
            AnimalType::Dog => println!("The animal is a dog"),
            AnimalType::Cat => println!("The animal is a cat"),
        }
    }
}

fn main() {
    let mut new_animal = Animal::new(); // Associated method to create a new animal
                                        // It is a cat, 10 years old
    new_animal.check_type();
    new_animal.change_to_dog();
    new_animal.check_type();
    new_animal.change_to_cat();
    new_animal.check_type();
}

The animal is a cat
Changing animal to dog!
The animal is a dog
Changing animal to cat!
The animal is a cat

请记住，Self（Self 类型）和 self（变量 self）是缩写。fn change_to_dog(&mut self)即等价于 fn change_to_dog(&mut Animal)。impl 同样可以用于 Enum 类型：

enum Mood {
    Good,
    Bad,
    Sleepy,
}

impl Mood {
    fn check(&self) {
        match self {
            Mood::Good => println!("Feeling good!"),
            Mood::Bad => println!("Eh, not feeling so good"),
            Mood::Sleepy => println!("Need sleep NOW"),
        }
    }
}

fn main() {
    let my_mood = Mood::Sleepy;
    my_mood.check();
}

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