庖丁解牛Rust语言之结构体，揭开其背后不为人知的功能

2023-09-09 04:23:04

结构体与元组：料理界的重量级搭档

开胃前菜：结构体与元组之比较

当谈到烹饪美味的数据结构时，Rust 语言端出了两道必尝的菜肴：结构体和元组。虽然它们都是组合数据的有效方式，但它们之间也存在一些关键差异。

首先，结构体使用 struct 定义，而元组使用括号 ()。其次，结构体的字段可以通过名称访问，而元组的字段只能通过索引访问。此外，结构体中的字段具有独立的命名空间，这意味着它们可以在不同的结构体中使用相同的名称。而元组中的字段不具有独立的命名空间，这意味着它们在同一个元组中不能使用相同的名称。最后，结构体的字段在内存中是连续存储的，而元组的字段在内存中是不连续存储的。

主菜：结构体的定义与使用

定义一个结构体就像在厨房里搭配食材一样简单。使用 struct 关键字，后跟结构体名称和大括号。在大括号中，可以定义结构体的字段，它们由名称、类型和冒号组成。

struct Person {
    name: String,
    age: u32,
    gender: char,
}

这个结构体定义了一个名为 Person 的数据类型，它包含三个字段：name（字符串）、age（32 位无符号整数）和 gender（字符）。

要创建 Person 结构体的实例，就像将食材放入碗中一样简单：

let person = Person {
    name: "John Doe".to_string(),
    age: 30,
    gender: 'M',
};

配菜：结构体的内存布局与性能特性

结构体的字段就像厨房里整齐排列的食材。它们在内存中是连续存储的，这意味着我们可以通过指针直接访问它们。这就像拥有一个万能钥匙，可以快速而有效地打开所有橱柜。

此外，结构体的字段具有独立的命名空间，就好像它们是各自厨房里的独立工作站。这允许我们在不同的结构体中使用相同的名称，就像厨师可以在不同的菜肴中使用相同的香料。

餐后甜点：结构体的可变性与安全性

结构体可以是可变的或不可变的。可变结构体就像一个烹饪实验，允许我们在烹饪过程中修改食材。不可变结构体则像是一道完美的菜肴，一旦完成就不能再改变。

默认情况下，结构体是不可变的。要创建可变结构体，可以使用 mut 关键字，就像在厨房里给自己更多的操作空间。

struct Person {
    name: String,
    age: u32,
    gender: char,
}

let mut person = Person {
    name: "John Doe".to_string(),
    age: 30,
    gender: 'M',
};

person.age = 31;