Rust 方法

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定义方法

Rust 使用 impl 来定义方法,例如以下代码:

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}

impl Circle {
    // new是Circle的关联函数,因为它的第一个参数不是self,且new并不是关键字
    // 这种方法往往用于初始化当前结构体的实例
    fn new(x: f64, y: f64, radius: f64) -> Circle {
        Circle {
            x: x,
            y: y,
            radius: radius,
        }
    }

    // Circle的方法,&self表示借用当前的Circle结构体
    fn area(&self) -> f64 {
        std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
    }
}

下面的图片将 Rust 方法定义与其它语言的方法定义做了对比:

可以看出,其它语言中所有定义都在 class 中,但是 Rust 的对象定义和方法定义是分离的,这种数据和使用分离的方式,会给予使用者极高的灵活度。

再来看一个例子:

#[derive(Debug)]
struct Rectangle {
    width: u32,
    height: u32,
}

impl Rectangle{
    fn area(&self) -> u32 {
      self.width * self.height
    }
}

fn main() {
    let rec = Rectangle {
        width: 10,
        height: 20
    };

    println!("矩形的面积: {}", rec.area());
}

带有多个参数的方法

方法和函数一样,可以使用多个参数:

#[derive(Debug)]
#[warn(dead_code)]
struct Rectangle {
    width: u32,
    height: u32,
}

impl Rectangle{
    fn area(&self) -> u32 {
      self.width * self.height
    }

    fn cam_hold(&self, other: &Rectangle) -> bool {
        self.width > other.width && self.height > other.height
    }
}

fn main() {
    let rec1 = Rectangle {
        width: 60,
        height: 80
    };

    let rec2 = Rectangle {
        width: 11,
        height: 24,
    };

    let rec3 = Rectangle {
        width: 20,
        height: 30,
    };

    println!("rec1与rec2比较:{}", rec1.cam_hold(&rec2));
    println!("rec1与rec3比较:{}", rec1.cam_hold(&rec3))
}

关联函数

现在大家可以思考一个问题,如何为一个结构体定义一个构造器方法?也就是接受几个参数,然后构造并返回该结构体的实例。其实答案在开头的代码片段中就给出了,很简单,参数中不包含 self 即可。

这种定义在 impl 中且没有 self 的函数被称之为关联函数: 因为它没有 self,不能用 f.read() 的形式调用,因此它是一个函数而不是方法,它又在 impl 中,与结构体紧密关联,因此称为关联函数。

在之前的代码中,我们已经多次使用过关联函数,例如 String::from,用于创建一个动态字符串。

impl Rectangle {
    fn new(w: u32, h: u32) -> Rectangle {
        Rectangle { width: w, height: h }
    }
}

PS:Rust 中有一个约定俗成的规则,使用 new 来作为构造器的名称,出于设计上的考虑,Rust 特地没有用 new 作为关键字。

因为是函数,所以不能用 . 的方式来调用,我们需要用 :: 来调用,例如 let sq = Rectangle::new(3, 3);。这个方法位于结构体的命名空间中::: 语法用于关联函数和模块创建的命名空间。

多个 impl 定义

Rust 允许我们为一个结构体定义多个 impl 块,目的是提供更多的灵活性和代码组织性,例如当方法多了后,可以把相关的方法组织在同一个 impl 块中,那么就可以形成多个 impl 块,各自完成一块儿目标:

impl Rectangle {
    fn area(&self) -> u32 {
        self.width * self.height
    }
}

impl Rectangle {
    fn can_hold(&self, other: &Rectangle) -> bool {
        self.width > other.width && self.height > other.height
    }
}

为枚举实现方法

枚举类型之所以强大,不仅仅在于它好用、可以同一化类型,还在于,我们可以像结构体一样,为枚举实现方法:

#![allow(unused)]
enum Message {
    Quit,
    Move { x: i32, y: i32 },
    Write(String),
    ChangeColor(i32, i32, i32),
}

impl Message {
    fn call(&self) {
        // 在这里定义方法体
    }
}

fn main() {
    let m = Message::Write(String::from("hello"));
    m.call();
}