【RUST学习日记】第23课 结构体(下)

简介: 【RUST学习日记】第23课 结构体(下)

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本篇文章继续介绍了Rust的另外两种结构体(Structure)——类元组(tuple-like)结构体,类基元(unit-like)结构体以及结构体在内存的存储方式。


0x01 类元组(Tuple-Like)结构体



类元组结构体,因为它类似于元组,网络上有些文章叫“元组结构体”。类元组结构体的值成为元素(Element),其创建方式和访问方式与元组基本一致。直接上代码。

// 声明类元组结构体
    struct Point(i32, i32);
    // 创建类元组结构体
    let mut point = Point(1, 1);
    // 修改值
    point.0 = 10;
    // 访问值
    println!("Point{{x = {}, y = {}}}", point.0, point.1);

代码运行结果

Point{x = 10, y = 1}

仔细看上面的代码,表达式 Point(1, 1) 是不是跟之前介绍的函数很相似。没错,定义类元组结构体会隐式的顶一个函数:

fn Point(elem0 :i32, elem1:i32) -> {
    // ...
}

另外,类元组结构体中的元素也可以声明为公有元素。如下:

pub struct Point(pub i32, pub i32);


0x02 类元组(Unit-Like)结构体


这种结构体个人建议了解即可,但是在某些情况下也是有用的,后面的文章遇到会继续讨论。

类元组结构体是一种没有任何元素的结构体。

// 声明
    struct UnitStruct;
    // 创建
    let us = UnitStruct;

类基元结构体的值不占内存,与基元类型飞行相似()。Rust并不会把类基元结构体的值保存到内存里,更不会生成操作它们的代码。这种类型只有一个值。


0x03 命名字段结构体(Name-Field)


命名字段结构体的每一部分数据,被称作字段(Field)结构体中以name:T格式定义字段。T表示数据类型,name表示字段的名称。其字段名遵循变量的命名规则。结构体的字段必须声明其类型,不支持自动类型推断,每个字段需要用英文逗号分隔开。

PS:有没有感觉跟json的格式有点儿相似呢~

Rust结构体示例代码如下:

 

// 某游戏账号结构体
    struct Account {
        // 账号id i32
        id: u32,
        // 账号状态 是否是正常状态 true:正常 false:异常
        status: bool,
        // 账号类型 'n'是普通用户 's'是高级用户
        acc_type: char,
    }

Account是保存某游戏账号信息的结构体。


0x04 结构体布局


重点来了,我们开始讨论Rust中结构体的布局。以下面的结构体为例:

struct Salary {
        // 表示月薪
        monthly: Vec<u32>,
        // 表示奖金
        bonus: u32,
    }
    // 我的薪资每个月,10,000元RMB,共12个月
    // 另外我的年终奖是 66,666元
    let mut my_salary = Salary {
        monthly: vec![10_000; 12],
        bonus: 66_666,
    };

结构体Salary的内存布局如下图:


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


上图所示的栈的布局,只是 Struct 在 Rust 中可能的一种布局,Rust 并不保证结构体的字段或者元素在内存中会以某种顺序存储。另外,Rust 会将字段的值直接存储在结构体的内存块中。与我们常用的Java、Python等语言不同,他们会将monthlybonus的值分别存储到各自在堆内存上分配到的块中。并使用Salary指向他们。然而Rust是直接把pixels和size放到Salary值的内存里,只有monthly向量拥有自己分配在堆上的内存块。

PS:这里说的Java和Python是指他们的class对象,类似于Rust的Struct。


0x05 小结


本篇文章介绍了另外两种结构体类型——命名字段结构体与类元组结构体。它们两个非常相似。又到了二选一的时刻,其实两种都很好,只是适用场景不同。选择用哪种需要考虑易读性、 歧义性和简洁性。类元组结构体更合适使用需要.操作符取得值的组件,而命名字段结构体则是使用名字标识为阅读代码的人获得更多信息。另外,类元组结构体还适合创建一种新的类型。比如在Rust中并没有 ASCII 这个类型,我们也都很清楚的知道,一个ASCII码就是一个无符号的8位整数,那我们会使用 Vec<u8>来表示。当然如果能够通俗易懂,我们这时可以使用类元组结构来创建这种类型:代码如下:

#[derive(Debug)]
    struct ASCII(Vec<u8>);
    let ascii_demo = ASCII(vec![0,0,0,0,0,0,0,1]);
    dbg!(ascii_demo);
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