0x00 开篇
上一篇文章简单介绍了泛型，本篇文章将继续介绍泛型的相关概念——泛型结构体。在介绍泛型结构体前，还需要先介绍下如何在结构体中定义方法，以及泛型方法。本篇文章也算作是对结构体章节的一个补充。
0x01 方法与函数
方法表示某个类型实例的行为，方法与函数的定义大同小异。在前面文章中，不知道你有没有发现，函数和方法这两个词都出现过。在结构体中，方法必须定义在 impl 块中。方法要求第一个参数必须是 &self 或者是 &mut self，这也是与函数的唯一区别。在方法中，使用 &self 读取实例中的数据，使用 &mut self 可以读写实例中的数据。
0x02 在结构体中定义方法
先上代码，后解释。
struct Person {
// 名字
name: String,
// 年龄
age: u8,
}
impl Person {
// 方法
fn get_age(&self) -> u8 {
return self.age;
}
fn set_age(&mut self, age: u8) {
self.age = age;
}
fn get_name(&self) -> &str {
return self.name.as_str();
}
fn set_name(&mut self, name: &str) {
self.name = name.to_string();
}
//关联函数
fn to_string(person: Person) -> String {
return format!("Person {{ name: {}, age: {} }}", person.get_name(), person.get_age());
}
}
fn main() {
let mut person = Person {
name: String::from("test"),
age: 8,
};
println!("修改前：name: {}, age: {}", person.get_name(), person.get_age());
person.set_name("张三");
person.set_age(18);
println!("修改后：name: {}, age: {}", person.get_name(), person.get_age());
// 通过关联函数输出
println!("{}", Person::to_string(person))
// 输出结果：
// 修改前：name: test, age: 8
// 修改后：name: 张三, age: 18
// Person { name: 张三, age: 18 }
}
首先我们定义一个结构体 Person，我们通过 impl 为其添加方法。其中，所有方法的第一个参数都是 &self 或者是 &mut self。在 impl 块中，我们定义了 get_age，set_age，get_name，set_name 四个方法。再看 main 函数块内，我们可以通过“ 实例名.方法名”的语法来调用方法。调用方法时，不需要传递 self 参数，self 参数将由编译器自动传递。 另外，我们还在结构体内定义了一个关联函数 to_string 来打印内容。我们通过 “结构体名::函数名”的语法来调用结构体内的关联函数。
0x03 泛型结构体
结构体也可以是泛型的，换句话讲，我们可以使用泛型写一个通用的结构体模板。前面介绍的 Vec 向量就是一个泛型结构体类型，这种结构体可以插入任何数据类型，我们下面以自定义一个“队列”来介绍泛型结构体，先上代码。
/// 定义一个队列
struct Queue<T> {
// 通过向量存储数据
data: Vec<T>,
// 队列的长度
size: u32,
}
/// 定义队列的方法
impl<T> Queue<T> {
/// 创建一个队列
/// 这是一个关联函数
pub fn new() -> Queue<T> {
Queue {
data: vec![],
size: 0,
}
}
/// 向队列中插入一个值
/// 这是一个方法
pub fn offer(&mut self, value: T) {
self.data.push(value);
self.size += 1;
}
/// 弹出队列的最顶部的元素
/// 这是一个方法
pub fn poll(&mut self) {
if self.size > 0 {
self.data.remove(0);
self.size -= 1;
}
}
}
fn main() {
let mut queue: Queue<i32> = Queue::new();
queue.offer(4);
queue.offer(7);
queue.offer(10);
println!("队列的长度：{}", queue.size);
queue.poll();
queue.poll();
queue.poll();
queue.offer(10);
println!("队列的长度：{}", queue.size);
// 输出结果：
// 队列的长度：3
// 队列的长度：1
}
首先定义一个队列结构体 Queue ，定义结构体时， 需要在结构体名称后面加上泛型的标签。我们借助向量来存储数据，再额外维护一个队列的长度 size 变量，简单的队列就定义完成。接着定义队列的方法，这里与普通的结构体方法略有不同，我们定义泛型结构体时，需要在 impl 后面加上泛型的标签，然后再跟结构体的名称。在impl 块中，我们分别实现了创建一个队列的关联函数（ new）和数据入队（offer），数据出队两个方法（poll）。
0x04 泛型方法
定义：带有泛型类型的参数或者是返回值的方法叫做泛型方法。上面代码中的 offer 方法就是一个泛型方法。泛型方法与泛型函数类似，我就不做介绍了。
0x05 小结
通过两篇文章，介绍了泛型的概念与泛型相关的一些数据类型——泛型与向量，泛型函数，泛型枚举，泛型结构体， 泛型方法等。有关泛型的相关知识基本已经写完了，但是结构体还没有。结构体是 Rust 中很重要的数据类型，它也是 Rust 面向对象的特征中最重要的组成部分。
0x06 本节源码
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