Rust提高篇 —— 方法

虽然我不喜欢扣字眼，但在Rust中，方法一般指依附于结构体的函数，它需要在结构体之上调用。而函数一般指独立的功能，可以自主运行。

方法

方法一般需要依附于结构体，方法通过关键字 self 来访问对象中的数据和其他。方法在 impl 代码块中定义。

静态方法 static method

静态方法不需要实例来调用，把结构体看作Class，静态方法则可以直接在Class上调用。得益于此特性，静态方法一般用于构造函数，返回自己的实例。

struct Point {
    x: f64,
    y: f64,
}

// 实现的代码块，`Point` 的所有方法都在这里给出
impl Point {
    // 这是一个静态方法（static method）
    // 静态方法不需要被实例调用
    // 这类方法一般用作构造器（constructor）
    // 构造一个初始值的实例
    fn origin() -> Point {
        Point { x: 0.0, y: 0.0 }
    }

    // 另外一个静态方法，构造任意的实例
	// 需要两个参数：
    fn new(x: f64, y: f64) -> Point {
        Point { x: x, y: y }
    }
}

实例方法 instance method

实例方法需要依附于实例调用，因此一般的实例方法的第一个参数都是 self。常见的有：

• &self，这是self: &Self 的语法糖
• &mut self，这是self: &mut Self 的语法糖
• self，这是self: Self 的语法糖，会把实例的所有权从父context中转移到方法中，如果不返回内容，则直接销毁。

struct Rectangle {
    p1: Point,
    p2: Point,
}

impl Rectangle {
    // 这是一个实例方法（instance method）
    // `&self` 是 `self: &Self` 的语法糖（sugar），其中 `Self` 是方法调用者的
    // 类型。在这个例子中 `Self` = `Rectangle`
    fn area(&self) -> f64 {
        // `self` 通过点运算符来访问结构体字段
        let Point { x: x1, y: y1 } = self.p1;
        let Point { x: x2, y: y2 } = self.p2;

        // `abs` 是一个 `f64` 类型的方法，返回调用者的绝对值
        ((x1 - x2) * (y1 - y2)).abs()
    }

    fn perimeter(&self) -> f64 {
        let Point { x: x1, y: y1 } = self.p1;
        let Point { x: x2, y: y2 } = self.p2;

        2.0 * ((x1 - x2).abs() + (y1 - y2).abs())
    }

    // 这个方法要求调用者是可变的
    // `&mut self` 为 `self: &mut Self` 的语法糖
    fn translate(&mut self, x: f64, y: f64) {
        self.p1.x += x;
        self.p2.x += x;
        self.p1.y += y;
        self.p2.y += y;
    }
}

// `Pair` 拥有资源：两个堆分配的整型
struct Pair(Box<i32>, Box<i32>);

impl Pair {
    // 这个方法会 “消耗” 调用者的资源
    // `self` 为 `self: Self` 的语法糖
    fn destroy(self) {
        // 解构 `self`
        let Pair(first, second) = self;

        println!("Destroying Pair({}, {})", first, second);
        // `first` 和 `second` 离开作用域后释放
    }
}

测试一下

要注意的点：

1. 静态方法使用类名 + 双冒号调用
2. 实例方法通过点运算符来调用

fn main() {
    let rectangle = Rectangle {
        // 静态方法使用双冒号调用
        // 分别构造了两个实例p1和p2
        p1: Point::origin(),
        p2: Point::new(3.0, 4.0),
    };

    // 实例方法通过点运算符来调用
    // 注意第一个参数 `&self` 是隐式传递的，亦即：
    // `rectangle.perimeter()` === `Rectangle::perimeter(&rectangle)`
    println!("Rectangle perimeter: {}", rectangle.perimeter());
    println!("Rectangle area: {}", rectangle.area());

    let mut square = Rectangle {
        p1: Point::origin(),
        p2: Point::new(1.0, 1.0),
    };

    // 报错！ `rectangle` 是不可变的，但这方法需要一个可变对象
    // rectangle.translate(1.0, 0.0);
    // 试一试 ^ 去掉此行的注释

    // 正常运行！可变对象可以调用可变方法 -> &mut self
    square.translate(1.0, 1.0);

    let pair = Pair(Box::new(1), Box::new(2));

    pair.destroy(); // 这里直接转移了所有权，并在destory中销毁了

    // 报错！前面的 `destroy` 调用 “消耗了” `pair`
    //pair.destroy();
    // 试一试 ^ 将此行注释去掉
    // 这里所以就调用不了了
}