Rust 学习笔记 08：结构体 (Structs)

“Structure is the maker of light.” – Louis Kahn

在 Go 中，我们用 struct 来组织数据，用 func (s *Struct) Method() 来定义方法。在 Rust 中，这种感觉非常相似，但细节决定成败。

1. 定义与实例化

定义一个 User 结构体：

1struct User {
2    active: bool,
3    username: String,
4    email: String,
5    sign_in_count: u64,
6}

这和 Go 几乎一模一样（除了字段名为 snake_case，Go 推荐 CamelCase）。

实例化：

1let user1 = User {
2    email: String::from("someone@example.com"),
3    username: String::from("someusername123"),
4    active: true,
5    sign_in_count: 1,
6};

区别点：如果想修改 user1 的字段，必须把 user1 声明为 mut。Rust 不允许仅把某个字段标记为可变，可变性是针对整个实例的。

2. 字段初始化简写

如果变量名和字段名一样，可以简写，这对 Go 开发者来说很亲切（类似 {Key: Value} 简写）：

1fn build_user(email: String, username: String) -> User {
2    User {
3        email, // 等同于 email: email
4        username,
5        active: true,
6        sign_in_count: 1,
7    }
8}

3. 结构体更新语法 (..user1)

这是一个非常酷的特性，Go 没有原生支持（通常需要手动拷贝）。

1let user2 = User {
2    email: String::from("another@example.com"),
3    ..user1
4};

这表示 user2 的 email 是新的，其他字段都从 user1 拿。

坑点预警：这仍然遵循 Move 语义！如果 user1 中的某些字段（如 String）被移动到了 user2，那么 user1 以后就不能完整使用了。

4. 元组结构体 (Tuple Structs)

当你只想给一个元组起个名字时使用。

1struct Color(i32, i32, i32);
2struct Point(i32, i32, i32);
3
4let black = Color(0, 0, 0);
5let origin = Point(0, 0, 0);

即便内部数据一样，black 和 origin 也是不同类型，不能混用。

5. 方法 (Methods)

Rust 没有 Go 那样的接收者语法 func (s User) Name()，而是使用了 impl 块。

 1struct Rectangle {
 2    width: u32,
 3    height: u32,
 4}
 5
 6impl Rectangle {
 7    // &self 是 self: &Self 的语法糖
 8    fn area(&self) -> u32 {
 9        self.width * self.height
10    }
11}

调用时：rect1.area()。 Rust 有一个自动解引用 (Automatic Dereferencing) 功能，所以我们调用方法时不需要像 C++ 那样区分 . 和 ->，大部分时候也不用手动写 (&rect1).area()，编译器会自动识别是否需要传引用。

6. 关联函数 (Associated Functions)

如果在 impl 块里定义的函数不以 self 为第一参数，那它就是关联函数（类似静态方法）。最常见的就是 String::from。

我们通常用它来实现构造函数（因为 Rust 没有 new 关键字）：

 1impl Rectangle {
 2    fn square(size: u32) -> Self {
 3        Self {
 4            width: size,
 5            height: size,
 6        }
 7    }
 8}
 9
10let sq = Rectangle::square(3);

7. 小结

第八篇笔记，我们掌握了 Rust 的数据建模工具：

struct 定义数据。
impl 块定义行为（方法）。
注意 struct update syntax 可能带来的所有权转移问题。

下一篇，我们将看看 Rust 的枚举 Enum。别以为它只是简单的枚举值，Rust 的 Enum 是代数数据类型，它能做的事情远超 Go 的 iota 常量组，它是 Rust “安全处理空值”（Option）和 “结果处理”（Result）的基石。

练习题：

定义一个 Rectangle 结构体，实现一个方法 can_hold(&self, other: &Rectangle) -> bool，判断当前矩形是否能容纳另一个矩形。
尝试创建一个结构体，包含一个字符串引用的字段。看看编译器会报什么错？（这涉及到生命周期，我们后面会讲）。

思考题：

Go 语言通过组合 (Composition) 和接口 (Interface) 来实现复用和多态。Rust 的 struct 和 impl 看起来更像 OO 中的类，但 Rust 本身并不是典型的 OOP 语言，为什么？

本文代码示例：

结构体 Demo 源码

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Rust 学习笔记 08：结构体 (Structs)#

1. 定义与实例化#

2. 字段初始化简写#

3. 结构体更新语法 (..user1)#

4. 元组结构体 (Tuple Structs)#

5. 方法 (Methods)#

6. 关联函数 (Associated Functions)#

7. 小结#

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