【Rust】结构体的方法语法

目次
思维导图
1. 方法语法概述
2. 方法与函数的区别
2.1 示例：定义方法
3. 方法的参数
3.1 示例：带参数的方法
4. 关联函数
4.1 示例：关联函数
5. 多个impl块
5.1 示例

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思维导图

1. 方法语法概述

• 方法是定义在结构体、枚举或特性对象（trait object）中的函数，与特定范例实例相关联。
  
• 方法的第一个参数总是self，表示方法被调用的实例。self可以是以下三种形式之一： 
  

• &self：不可变借用，表示方法不会修改实例。
  
• &mut self：可变借用，表示方法可能会修改实例。
  
• self：获取全部权，表示方法会消耗实例。
  

• 方法通过impl（实现）块定义，全部在该块内的内容都与指定的范例相关联。
  

2. 方法与函数的区别

• 方法总是与某个范例实例相关联，调用语法为实例.方法名(参数)。
  
• 函数是独立的，调用语法为函数名(参数)。
  

2.1 示例：定义方法

以下示例展示了怎样在Rectangle结构体上定义area方法，盘算矩形的面积。

1. #[derive(Debug)]
2. struct Rectangle {
3.     width: u32,
4.     height: u32,
5. }
7. impl Rectangle {
8.     // 定义方法：计算面积
9.     fn area(&self) -> u32 {
10.         self.width * self.height
11.     }
12. }
14. fn main() {
15.     let rect = Rectangle {
16.         width: 30,
17.         height: 50,
18.     };
19.     println!("The area of the rectangle is {} square pixels.", rect.area());
20. }

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输出效果： 

1. The area of the rectangle is 1500 square pixels.

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3. 方法的参数

• 方法可以有多个参数，除了第一个self参数外，其他参数与函数的参数定义方式雷同。
  
• 以下示例定义了can_hold方法，用于判定一个矩形是否可以容纳另一个矩形。
  

3.1 示例：带参数的方法

1. #[derive(Debug)]
2. struct Rectangle {
3.     width: u32,
4.     height: u32,
5. }
7. impl Rectangle {
8.     // 定义方法：判断当前矩形是否可以容纳另一个矩形
9.     fn can_hold(&self, other: &Rectangle) -> bool {
10.         self.width > other.width && self.height > other.height
11.     }
12. }
14. fn main() {
15.     let rect1 = Rectangle {
16.         width: 30,
17.         height: 50,
18.     };
19.     let rect2 = Rectangle {
20.         width: 20,
21.         height: 40,
22.     };
23.     println!("Can rect1 hold rect2? {}", rect1.can_hold(&rect2));
24. }

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输出效果： 

1. Can rect1 hold rect2? true

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4. 关联函数

• 关联函数是定义在impl块内但不必要self参数的函数，通常用于构造函数。
  
• 关联函数通过范例名::函数名的方式调用。
  

4.1 示例：关联函数

1. #[derive(Debug)]
2. struct Rectangle {
3.     width: u32,
4.     height: u32,
5. }
7. impl Rectangle {
8.     // 定义关联函数：创建一个正方形矩形
9.     fn square(size: u32) -> Self {
10.         Self {
11.             width: size,
12.             height: size,
13.         }
14.     }
15. }
17. fn main() {
18.     let square = Rectangle::square(10);
19.     println!("Square: {:?}", square);
20. }

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输出效果： 

1. Square: Rectangle { width: 10, height: 10 }

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5. 多个impl块

• Rust答应为同一结构体定义多个impl块，这在某些情况下是有用的，例如为不同的功能组织代码。
  

5.1 示例：多个impl块

1. #[derive(Debug)]
2. struct Rectangle {
3.     width: u32,
4.     height: u32,
5. }
7. impl Rectangle {
8.     // 定义方法：计算面积
9.     fn area(&self) -> u32 {
10.         self.width * self.height
11.     }
12. }
14. impl Rectangle {
15.     // 定义方法：判断当前矩形是否可以容纳另一个矩形
16.     fn can_hold(&self, other: &Rectangle) -> bool {
17.         self.width > other.width && self.height > other.height
18.     }
19. }
21. fn main() {
22.     let rect1 = Rectangle {
23.         width: 30,
24.         height: 50,
25.     };
26.     let rect2 = Rectangle {
27.         width: 20,
28.         height: 40,
29.     };
30.     println!("Area of rect1: {}", rect1.area());
31.     println!("Can rect1 hold rect2? {}", rect1.can_hold(&rect2));
32. }

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输出效果： 

1. Area of rect1: 1500
2. Can rect1 hold rect2? true

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tips：

• 方法第一个参数总是 self，可选 &self、&mut self、self；
  
• 方法通过 impl 块定义，调用语法为 实例.方法名(参数)；
  
• 关联函数不含 self 参数，调用语法为 范例名::函数名；
  
• Rust答应为同一结构体定义多个 impl 块。
  

 

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