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pull/288/head
spartucus 6 years ago
commit 0c8fef4af5

@ -34,7 +34,7 @@ fn area(width: u32, height: u32) -> u32 {
The area of the rectangle is 1500 square pixels.
```
虽然示例 5-8 可以运行,并在调用 `area` 函数时传入每个尺寸来计算出长方形的面积,不过我们可以做的更好。宽度和高度是相关联的,因为他们在一起才能定义一个长方形。
虽然示例 5-8 可以运行,并在调用 `area` 函数时传入每个维度来计算出长方形的面积,不过我们可以做的更好。宽度和高度是相关联的,因为他们在一起才能定义一个长方形。
这些代码的问题突显在 `area` 的签名上:

@ -4,7 +4,7 @@
> <br>
> commit c560db1e0145d5a64b9415c9cfe463c7dac31ab8
**方法** 与函数类似:它们使用 `fn` 关键字和名称声明,可以拥有参数和返回值,同时包含一段该方法在某处调用时会执行的代码。不过方法与函数是不同的,因为它们在结构体的上下文中被定义(或者是枚举或 trait 对象的上下文,将分别在第六章和第十七章讲解),并且它们第一个参数总是 `self`,它代表调用该方法的结构体实例。
**方法** 与函数类似:它们使用 `fn` 关键字和名称声明,可以拥有参数和返回值,同时包含在某处调用该方法时会执行的代码。不过方法与函数是不同的,因为它们在结构体的上下文中被定义(或者是枚举或 trait 对象的上下文,将分别在第六章和第十七章讲解),并且它们第一个参数总是 `self`,它代表调用该方法的结构体实例。
### 定义方法
@ -37,21 +37,21 @@ fn main() {
<span class="caption">示例 5-13`Rectangle` 结构体上定义 `area` 方法</span>
为了使函数定义于 `Rectangle` 的上下文中,我们开始了一个 `impl` 块(`impl` 是 *implementation* 的缩写)。接着将函数移动到 `impl` 大括号中,并将签名中的第一个(在这里也是唯一一个)参数和函数体中其他地方的对应参数改成 `self`。然后在 `main` 中将我们先前调用 `area` 方法并传递 `rect1` 作为参数的地方,改成使用 **方法语法***method syntax*)在 `Rectangle` 实例上调用 `area` 方法。方法语法获取一个实例并加上一个点号,后跟方法名、括号以及任何参数。
为了使函数定义于 `Rectangle` 的上下文中,我们开始了一个 `impl` 块(`impl` 是 *implementation* 的缩写)。接着将 `area` 函数移动到 `impl` 大括号中,并将签名中的第一个(在这里也是唯一一个)参数和函数体中其他地方的对应参数改成 `self`。然后在 `main` 中将我们先前调用 `area` 方法并传递 `rect1` 作为参数的地方,改成使用 **方法语法***method syntax*)在 `Rectangle` 实例上调用 `area` 方法。方法语法获取一个实例并加上一个点号,后跟方法名、括号以及任何参数。
`area` 的签名中,开始使用 `&self` 来替代 `rectangle: &Rectangle`,因为该方法位于 `impl Rectangle` 上下文中所以 Rust 知道 `self` 的类型是 `Rectangle`。注意仍然需要在 `self` 前面加上 `&`,就像 `&Rectangle` 一样。方法可以选择获取 `self` 的所有权,或者像我们这里一样不可变地借用 `self`,或者可变地借用 `self`,就跟其他别的参数一样。
`area` 的签名中,使用 `&self` 来替代 `rectangle: &Rectangle`,因为该方法位于 `impl Rectangle` 上下文中所以 Rust 知道 `self` 的类型是 `Rectangle`。注意仍然需要在 `self` 前面加上 `&`,就像 `&Rectangle` 一样。方法可以选择获取 `self` 的所有权,或者像我们这里一样不可变地借用 `self`,或者可变地借用 `self`,就跟其他参数一样。
这里选择 `&self` 跟在函数版本中使用 `&Rectangle` 出于同样的理由:我们并不想获取所有权,只希望能够读取结构体中的数据,而不是写入。如果想要在方法中改变调用方法的实例,需要将第一个参数改为 `&mut self`。通过仅仅使用 `self` 作为第一个参数来使方法获取实例的所有权是很少见的;这种技术通常用在当方法将 `self` 转换成别的实例的时候,这时我们想要防止调用者在转换之后使用原始的实例。
这里选择 `&self` 的理由跟在函数版本中使用 `&Rectangle` 是相同的:我们并不想获取所有权,只希望能够读取结构体中的数据,而不是写入。如果想要在方法中改变调用方法的实例,需要将第一个参数改为 `&mut self`。通过仅仅使用 `self` 作为第一个参数来使方法获取实例的所有权是很少见的;这种技术通常用在当方法将 `self` 转换成别的实例的时候,这时我们想要防止调用者在转换之后使用原始的实例。
使用方法替代函数,除了使用方法语法和不需要在每个函数签名中重复 `self` 类型之外,其主要好处在于组织性。我们将某个类型实例能做的所有事情都一起放入 `impl` 块中,而不是让将来的用户在我们的库中到处寻找 `Rectangle` 的功能。
使用方法替代函数,除了使用方法语法和不需要在每个函数签名中重复 `self` 类型之外,其主要好处在于组织性。我们将某个类型实例能做的所有事情都一起放入 `impl` 块中,而不是让将来的用户在我们的库中到处寻找 `Rectangle` 的功能。
> ### `->`运算符到哪去了?
> ### `->` 运算符到哪去了?
>
> 在 C/C++ 这样的语言中,有两个不同的运算符来调用方法:`.` 直接在对象上调用方法,而 `->` 在一个对象的指针上调用方法这时需要先解引用dereference指针。换句话说如果 `object` 是一个指针,那么 `object->something()` 就像 `(*object).something()` 一样。
> 在 C/C++ 语言中,有两个不同的运算符来调用方法:`.` 直接在对象上调用方法,而 `->` 在一个对象的指针上调用方法这时需要先解引用dereference指针。换句话说如果 `object` 是一个指针,那么 `object->something()` 就像 `(*object).something()` 一样。
>
> Rust 并没有一个与 `->` 等效的运算符相反Rust 有一个叫 **自动引用和解引用***automatic referencing and dereferencing*)的功能。方法调用是 Rust 中少数几个拥有这种行为的地方。
>
> 他是这样工作的:当使用 `object.something()` 调用方法时Rust 会自动添加 `&`、`&mut` 或 `*` 以便使 `object` 符合方法的签名。也就是说,这些代码是等价的:
> 他是这样工作的:当使用 `object.something()` 调用方法时Rust 会自动`object` 添加 `&`、`&mut` 或 `*` 以便使 `object` 与方法签名匹配。也就是说,这些代码是等价的:
>
> ```rust
> # #[derive(Debug,Copy,Clone)]
@ -74,11 +74,11 @@ fn main() {
> (&p1).distance(&p2);
> ```
>
> 第一行看起来简洁的多。这种自动解引用的行为之所以能行得通是因为方法有一个明确的接收者———— `self` 类型。在给出接收者和方法名的前提下Rust 可以明确地计算出方法是仅仅读取(`&self`),做出修改(`&mut self`)或者是获取所有权(`self`)。Rust 这种使得借用对方法接收者来说是隐式的做法是其所有权系统程序员友好性实践的一大部分
> 第一行看起来简洁的多。这种自动引用的行为之所以有效,是因为方法有一个明确的接收者———— `self` 类型。在给出接收者和方法名的前提下Rust 可以明确地计算出方法是仅仅读取(`&self`),做出修改(`&mut self`)或者是获取所有权(`self`)。事实上Rust 对方法接收者的隐式借用让所有权在实践中更友好
### 带有更多参数的方法
让我们练习通过实现 `Rectangle` 结构体上的另一方法来使用方法。这回,我们让一个 `Rectangle` 的实例获取另一个 `Rectangle` 实例并返回 `true` 如果 `self` 能完全包含第二个长方形,否则返回 `false`。一旦定义了 `can_hold` 方法,就可以运行示例 5-14 中的代码了:
让我们通过实现 `Rectangle` 结构体上的另一方法来练习使用方法。这回,我们让一个 `Rectangle` 的实例获取另一个 `Rectangle` 实例,如果 `self` 能完全包含第二个长方形则返回 `true`;否则返回 `false`。一旦定义了 `can_hold` 方法,就可以编写示例 5-14 中的代码。
<span class="filename">文件名: src/main.rs</span>
@ -93,7 +93,7 @@ fn main() {
}
```
<span class="caption">示例 5-14展示还未实现的 `can_hold` 方法的应用</span>
<span class="caption">示例 5-14使用还未实现的 `can_hold` 方法</span>
同时我们希望看到如下输出,因为 `rect2` 的两个维度都小于 `rect1`,而 `rect3``rect1` 要宽:
@ -102,7 +102,7 @@ Can rect1 hold rect2? true
Can rect1 hold rect3? false
```
因为我们想定义一个方法,所以它应该位于 `impl Rectangle` 块中。方法名是 `can_hold`,并且它会获取另一个 `Rectangle` 的不可变借用作为参数。通过观察调用位置的代码可以看出参数是什么类型的:`rect1.can_hold(&rect2)` 传入了 `&rect2`,它是一个 `Rectangle` 的实例 `rect2` 的不可变借用。这是可以理解的,因为我们只需要读取 `rect2`(而不是写入,这意味着我们需要一个可变借用)而且希望 `main` 保持 `rect2` 的所有权这样就可以在调用这个方法后继续使用它。`can_hold` 的返回值是一个布尔值,其实现会分别检查 `self` 的宽高是否都大于另一个 `Rectangle`。让我们在示例 5-13 的 `impl` 块中增加这个新方法,如示例 5-15 所示:
因为我们想定义一个方法,所以它应该位于 `impl Rectangle` 块中。方法名是 `can_hold`,并且它会获取另一个 `Rectangle` 的不可变借用作为参数。通过观察调用方法的代码可以看出参数是什么类型的:`rect1.can_hold(&rect2)` 传入了 `&rect2`,它是一个 `Rectangle` 的实例 `rect2` 的不可变借用。这是可以理解的,因为我们只需要读取 `rect2`(而不是写入,这意味着我们需要一个可变借用)而且希望 `main` 保持 `rect2` 的所有权这样就可以在调用这个方法后继续使用它。`can_hold` 的返回值是一个布尔值,其实现会分别检查 `self` 的宽高是否都大于另一个 `Rectangle`。让我们在示例 5-13 的 `impl` 块中增加这个新`can_hold` 方法,如示例 5-15 所示:
<span class="filename">文件名: src/main.rs</span>
@ -126,13 +126,13 @@ impl Rectangle {
<span class="caption">示例 5-15`Rectangle` 上实现 `can_hold` 方法,它获取另一个 `Rectangle` 实例作为参数</span>
如果结合示例 5-14 的 `main` 函数来运行,就会看到想要得到的输出。方法可以在 `self` 后增加多个参数,而且这些参数就像函数中的参数一样工作。
如果结合示例 5-14 的 `main` 函数来运行,就会看到期望的输出。在方法签名中,可以在 `self` 后增加多个参数,而且这些参数就像函数中的参数一样工作。
### 关联函数
`impl` 块的另一个有用的功能是:允许在 `impl` 块中定义 **不** 以 `self` 作为参数的函数。这被称为 **关联函数***associated functions*),因为它们与结构体相关联。即便如此它们仍是函数而不是方法,因为它们并不作用于一个结构体的实例。我们已经使用过 `String::from` 关联函数了。
`impl` 块的另一个有用的功能是:允许在 `impl` 块中定义 **不** 以 `self` 作为参数的函数。这被称为 **关联函数***associated functions*),因为它们与结构体相关联。它们仍是函数而不是方法,因为它们并不作用于一个结构体的实例。已经使用过 `String::from` 关联函数了。
关联函数经常被用作返回一个结构体新实例的构造函数。例如我们可以提供一个关联函数,它接受一个维度参数并且同时用来作为宽和高,这样可以更轻松的创建一个正方形 `Rectangle` 而不必指定两次同样的值:
关联函数经常被用作返回一个结构体新实例的构造函数。例如我们可以提供一个关联函数,它接受一个维度参数并且同时作为宽和高,这样可以更轻松的创建一个正方形 `Rectangle` 而不必指定两次同样的值:
<span class="filename">文件名: src/main.rs</span>
@ -150,11 +150,11 @@ impl Rectangle {
}
```
使用结构体名和 `::` 语法来调用这个关联函数:比如 `let sq = Rectangle::square(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第七章会讲到模块。
使用结构体名和 `::` 语法来调用这个关联函数:比如 `let sq = Rectangle::square(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第七章会讲到模块。
### 多个 `impl`
每个结构体都允许拥有多个 `impl` 块。例如,示例 5-15 等同于示例 5-16 的代码,这里每个方法有其自己的 `impl` 块:
每个结构体都允许拥有多个 `impl` 块。例如,示例 5-16 中的代码等同于示例 5-15但每个方法有其自己的 `impl` 块。
```rust
# #[derive(Debug)]
@ -178,10 +178,10 @@ impl Rectangle {
<span class="caption">示例 5-16使用多个 `impl` 块重写示例 5-15</span>
没有理由将这些方法分散在多个 `impl` 块中,不过这是有效的语法。第十章讨论泛型和 trait 时会看到实用的多 `impl` 块的用例。
这里没有理由将这些方法分散在多个 `impl` 块中,不过这是有效的语法。第十章讨论泛型和 trait 时会看到实用的多 `impl` 块的用例。
## 总结
结构体让我们可以在自己的范围内创建有意义的自定义类型。通过结构体,我们可以将相关联的数据片段联系起来并命名它们,这样可以使得代码更加清晰。方法允许为结构体实例指定行为,而关联函数将特定功能置于结构体的命名空间中并且无需一个实例。
结构体让你可以创建出在你的领域中有意义的自定义类型。通过结构体,我们可以将相关联的数据片段联系起来并命名它们,这样可以使得代码更加清晰。方法允许为结构体实例指定行为,而关联函数将特定功能置于结构体的命名空间中并且无需一个实例。
结构体并不是创建自定义类型的唯一方法;让我们转向 Rust 的枚举功能并为自己的工具箱再添一个工具。
结构体并不是创建自定义类型的唯一方法:让我们转向 Rust 的枚举功能,为你的工具箱再添一个工具。

@ -2,8 +2,8 @@
> [ch06-00-enums.md](https://github.com/rust-lang/book/blob/master/second-edition/src/ch06-00-enums.md)
> <br>
> commit 4f2dc564851dc04b271a2260c834643dfd86c724
> commit e3be64b3c034de029ae9e4f04e6d2742d799d2b1
本章介绍 **枚举***enumerations*),也被称作 *enums*。枚举允许你通过列举可能的值来定义一个类型。首先,我们会定义并使用一个枚举来展示它是如何连同数据一起编码信息的。接下来,我们会探索一个特别有用的枚举,叫做 `Option`,它代表一个值要么是某个值要么什么都不是。然后会讲到在 `match` 表达式中用模式匹配,针对不同的枚举值编写相应要执行的代码。最后会涉及到 `if let`,另一个简洁方便处理代码中枚举的结构。
本章介绍 **枚举***enumerations*),也被称作 *enums*。枚举允许你通过列举可能的值来定义一个类型。首先,我们会定义并使用一个枚举来展示它是如何连同数据一起编码信息的。接下来,我们会探索一个特别有用的枚举,叫做 `Option`,它代表一个值要么是某个值要么什么都不是。然后会讲到在 `match` 表达式中用模式匹配,针对不同的枚举值编写相应要执行的代码。最后会介绍 `if let`,另一个简洁方便处理代码中枚举的结构。
枚举是一个很多语言都有的功能不过不同语言中其功能各不相同。Rust 的枚举与 F#、OCaml 和 Haskell 这样的函数式编程语言中的 **代数数据类型***algebraic data types*)最为相似。

@ -17,7 +17,7 @@ enum IpAddrKind {
}
```
现在 `IpAddrKind` 就是一个可以在代码中使用的自定义类型了。
现在 `IpAddrKind` 就是一个可以在代码中使用的自定义数据类型了。
### 枚举值
@ -58,7 +58,7 @@ route(IpAddrKind::V4);
route(IpAddrKind::V6);
```
使用枚举甚至还有更多优势。进一步考虑一下我们的 IP 地址类型,目前没有一个存实际 IP 地址 **数据** 的方法;只知道它是什么 **类型** 的。考虑到已经在第五章学习过结构体了,你可能会像示例 6-1 那样处理这个问题:
使用枚举甚至还有更多优势。进一步考虑一下我们的 IP 地址类型,目前没有一个存实际 IP 地址 **数据** 的方法;只知道它是什么 **类型** 的。考虑到已经在第五章学习过结构体了,你可能会像示例 6-1 那样处理这个问题:
```rust
enum IpAddrKind {
@ -82,9 +82,9 @@ let loopback = IpAddr {
};
```
<span class="caption">示例 6-1将 IP 地址的数据和 `IpAddrKind` 成员存在一个 `struct`</span>
<span class="caption">示例 6-1将 IP 地址的数据和 `IpAddrKind` 成员存在一个 `struct`</span>
这里我们定义了一个有两个字段的结构体 `IpAddr``kind` 字段是 `IpAddrKind`(之前定义的枚举)类型的而 `address` 字段是 `String` 类型的。这里有两个结构体的实例。第一个,`home`,它的 `kind` 的值是 `IpAddrKind::V4` 与之相关联的地址数据是 `127.0.0.1`。第二个实例,`loopback``kind` 的值是 `IpAddrKind` 的另一个成员,`V6`,关联的地址是 `::1`。我们使用了一个结构体来将 `kind``address` 打包在一起,现在枚举成员就与值相关联了。
这里我们定义了一个有两个字段的结构体 `IpAddr``IpAddrKind`(之前定义的枚举)类型的 `kind` 字段和 `String` 类型 `address` 字段。我们有这个结构体的两个实例。第一个,`home`,它的 `kind` 的值是 `IpAddrKind::V4` 与之相关联的地址数据是 `127.0.0.1`。第二个实例,`loopback``kind` 的值是 `IpAddrKind` 的另一个成员,`V6`,关联的地址是 `::1`。我们使用了一个结构体来将 `kind``address` 打包在一起,现在枚举成员就与值相关联了。
我们可以使用一种更简洁的方式来表达相同的概念,仅仅使用枚举并将数据直接放进每一个枚举成员而不是将枚举作为结构体的一部分。`IpAddr` 枚举的新定义表明了 `V4``V6` 成员都关联了 `String` 值:
@ -101,7 +101,7 @@ let loopback = IpAddr::V6(String::from("::1"));
我们直接将数据附加到枚举的每个成员上,这样就不需要一个额外的结构体了。
用枚举替代结构体还有另一个优势每个成员可以处理不同类型和数量的数据。IPv4 版本的 IP 地址总是含有四个值在 0 和 255 之间的数字部分。如果我们想要将 `V4` 地址存为四个 `u8` 值而 `V6` 地址仍然表现为一个 `String`,这就不能使用结构体了。枚举则可以轻易处理的这个情况:
用枚举替代结构体还有另一个优势每个成员可以处理不同类型和数量的数据。IPv4 版本的 IP 地址总是含有四个值在 0 和 255 之间的数字部分。如果我们想要将 `V4` 地址存为四个 `u8` 值而 `V6` 地址仍然表现为一个 `String`,这就不能使用结构体了。枚举则可以轻易处理的这个情况:
```rust
enum IpAddr {
@ -114,7 +114,7 @@ let home = IpAddr::V4(127, 0, 0, 1);
let loopback = IpAddr::V6(String::from("::1"));
```
这些代码展示了使用枚举来存两种不同 IP 地址的几种可能的选择。然而,事实证明存和编码 IP 地址实在是太常见了[以致标准库提供了一个开箱即用的定义!][IpAddr]<!-- ignore -->让我们看看标准库是如何定义 `IpAddr` 的:它正有着跟我们定义和使用的一样的枚举和成员,不过它将成员中的地址数据嵌入到了两个不同形式的结构体中,它们对不同的成员的定义是不同的:
这些代码展示了使用枚举来存两种不同 IP 地址的几种可能的选择。然而,事实证明存和编码 IP 地址实在是太常见了[以致标准库提供了一个开箱即用的定义!][IpAddr]<!-- ignore -->让我们看看标准库是如何定义 `IpAddr` 的:它正有着跟我们定义和使用的一样的枚举和成员,不过它将成员中的地址数据嵌入到了两个不同形式的结构体中,它们对不同的成员的定义是不同的:
[IpAddr]: https://doc.rust-lang.org/std/net/enum.IpAddr.html
@ -148,28 +148,28 @@ enum Message {
}
```
<span class="caption">示例 6-2一个 `Message` 枚举,其每个成员都存了不同数量和类型的值</span>
<span class="caption">示例 6-2一个 `Message` 枚举,其每个成员都存了不同数量和类型的值</span>
这个枚举有四个含有不同类型的成员:
* `Quit` 没有关联任何数据。
* `Move` 包含一个匿名结构体
* `Move` 包含一个匿名结构体
* `Write` 包含单独一个 `String`
* `ChangeColor` 包含三个 `i32`
定义一个如示例 6-2 中所示那样的有关联值的枚举的方式和定义多个不同类型的结构体的方式很相像——除了枚举不使用 `struct` 关键字以及其所有成员都被组合在一起位于 `Message`之外。如下这些结构体可以包含与之前枚举成员中相同的数据:
定义一个如示例 6-2 中所示那样的有关联值的枚举的方式和定义多个不同类型的结构体的方式很相像——除了枚举不使用 `struct` 关键字以及其所有成员都被组合在一起位于 `Message` 类型下。如下这些结构体可以包含与之前枚举成员中相同的数据:
```rust
struct QuitMessage; // unit struct
struct QuitMessage; // 类单元结构体
struct MoveMessage {
x: i32,
y: i32,
}
struct WriteMessage(String); // tuple struct
struct ChangeColorMessage(i32, i32, i32); // tuple struct
struct WriteMessage(String); // 元组结构体
struct ChangeColorMessage(i32, i32, i32); // 元组结构体
```
不过,如果我们使用多个不同类型的结构体,由于它们都有不同的类型,我们将不能像使用示例 6-2 中定义 `Message` 枚举那样,轻易的定义一个能够处理这些不同类型的结构体的函数。因为使用枚举的情况下,“它们”是一个类型
不过,如果我们使用不同的结构体,由于它们都有不同的类型,我们将不能像使用示例 6-2 中定义 `Message` 枚举那样,轻易的定义一个能够处理这些不同类型的结构体的函数。因为使用枚举的情况下,“它们”是一个类型。
结构体和枚举还有另一个相似点:就像可以使用 `impl` 来为结构体定义方法那样,也可以在枚举上定义方法。这是一个定义于我们 `Message` 枚举上的叫做 `call` 的方法:
@ -183,7 +183,7 @@ struct ChangeColorMessage(i32, i32, i32); // tuple struct
#
impl Message {
fn call(&self) {
// method body would be defined here
// 在这里定义方法体
}
}
@ -191,15 +191,15 @@ let m = Message::Write(String::from("hello"));
m.call();
```
方法体使用了 `self` 来获取调用方法的值。这个例子中,创建了一个拥有类型 `Message::Write("hello")` 的变量 `m`,而且这就是当 `m.call()` 运行时 `call` 方法中的 `self` 的值。
方法体使用了 `self` 来获取调用方法的值。这个例子中,创建了一个值为 `Message::Write(String::from("hello"))` 的变量 `m`,而且这就是当 `m.call()` 运行时 `call` 方法中的 `self` 的值。
让我们看看标准库中的另一个非常常见且实用的枚举:`Option`。
### `Option` 枚举和其相对于空值的优势
在之前的部分,我们看到了 `IpAddr` 枚举如何利用 Rust 的类型系统编码更多信息而不单单是程序中的数据。接下来我们分析一个 `Option` 的案例,`Option` 是标准库定义的另一个枚举。`Option` 类型应用广泛因为它编码了一个非常普遍的场景,即一个值要么是某个值要么什么都不是。从类型系统的角度来表达这个概念就意味着编译器需要检查是否处理了所有应该处理的情况,这样就可以避免在其他编程语言中非常常见的 bug。
在之前的部分,我们看到了 `IpAddr` 枚举如何利用 Rust 的类型系统在程序中编码更多信息而不单单是数据。接下来我们分析一个 `Option` 的案例,`Option` 是标准库定义的另一个枚举。`Option` 类型应用广泛因为它编码了一个非常普遍的场景,即一个值要么有值要么没值。从类型系统的角度来表达这个概念就意味着编译器需要检查是否处理了所有应该处理的情况,这样就可以避免在其他编程语言中非常常见的 bug。
编程语言的设计经常从其包含功能的角度考虑问题,但是从其所排除在外的功能的角度思考也很重要。Rust 并没有很多其他语言中有的空值功能。**空值***Null* )是一个值,它代表没有值。在有空值的语言中,变量总是这两种状态之一:空值和非空值。
编程语言的设计经常要考虑包含哪些功能,但考虑排除哪些功能也很重要。Rust 并没有很多其他语言中有的空值功能。**空值***Null* )是一个值,它代表没有值。在有空值的语言中,变量总是这两种状态之一:空值和非空值。
Tony Hoarenull 的发明者,在他 2009 年的演讲 “Null References: The Billion Dollar Mistake” 中曾经说到:
@ -214,11 +214,11 @@ Tony Hoarenull 的发明者,在他 2009 年的演讲 “Null References: Th
>
> 我称之为我十亿美元的错误。当时,我在为一个面向对象语言设计第一个综合性的面向引用的类型系统。我的目标是通过编译器的自动检查来保证所有引用的使用都应该是绝对安全的。不过我未能抵抗住引入一个空引用的诱惑,仅仅是因为它是这么的容易实现。这引发了无数错误、漏洞和系统崩溃,在之后的四十多年中造成了数十亿美元的苦痛和伤害。
空值的问题在于当你尝试像一个非空值那样使用一个空值,会出现某种形式的错误。因为空和非空的属性无处不在,非常容易出现这类错误。
空值的问题在于当你尝试像一个非空值那样使用一个空值,会出现某种形式的错误。因为空和非空的属性无处不在,非常容易出现这类错误。
然而,空值尝试表达的概念仍然是有意义的:空值是一个因为某种原因目前无效或缺失的值。
问题不在于具体的概念而在于特定的实现。为此Rust 并没有空值,不过它确实拥有一个可以编码存在或不存在概念的枚举。这个枚举是 `Option<T>`,而且它[定义于标准库中][option]<!-- ignore -->,如下:
问题不在于概念而在于具体的实现。为此Rust 并没有空值,不过它确实拥有一个可以编码存在或不存在概念的枚举。这个枚举是 `Option<T>`,而且它[定义于标准库中][option]<!-- ignore -->,如下:
[option]: https://doc.rust-lang.org/std/option/enum.Option.html
@ -229,7 +229,7 @@ enum Option<T> {
}
```
`Option<T>` 是如此有用以至于它甚至被包含在了 prelude 之中,这意味着我们不需要显式引入作用域。另外,它的成员也是如此,可以不需要 `Option::` 前缀来直接使用 `Some``None`。即便如此 `Option<T>` 也仍是常规的枚举,`Some(T)` 和 `None` 仍是 `Option<T>` 的成员。
`Option<T>` 枚举是如此有用以至于它甚至被包含在了 prelude 之中,你不需要将其显式引入作用域。另外,它的成员也是如此,可以不需要 `Option::` 前缀来直接使用 `Some``None`。即便如此 `Option<T>` 也仍是常规的枚举,`Some(T)` 和 `None` 仍是 `Option<T>` 的成员。
`<T>` 语法是一个我们还未讲到的 Rust 功能。它是一个泛型类型参数,第十章会更详细的讲解泛型。目前,所有你需要知道的就是 `<T>` 意味着 `Option` 枚举的 `Some` 成员可以包含任意类型的数据。这里是一些包含数字类型和字符串类型 `Option` 值的例子:
@ -240,12 +240,11 @@ let some_string = Some("a string");
let absent_number: Option<i32> = None;
```
如果使用 `None` 而不是 `Some`,需要告诉 Rust `Option<T>` 是什么类型的,因为编译器只通过 `None` 值无法推断出 `Some` 变量保留的值的类型。
如果使用 `None` 而不是 `Some`,需要告诉 Rust `Option<T>` 是什么类型的,因为编译器只通过 `None` 值无法推断出 `Some` 成员保存的值的类型。
当有一个 `Some` 值时,我们就知道存在一个值,而这个值保存在 `Some` 中。当有个`None` 值时,在某种意义上它跟空值是相同的意义:并没有一个有效的值。那么,`Option<T>` 为什么就比空值要好呢?
当有一个 `Some` 值时,我们就知道存在一个值,而这个值保存在 `Some` 中。当有个 `None` 值时,在某种意义上,它跟空值具有相同的意义:并没有一个有效的值。那么,`Option<T>` 为什么就比空值要好呢?
简而言之,因为 `Option<T>``T`(这里 `T` 可以是任何类型)是不同的类型,编译器不允许像一个被定义的有效的类型那样使用 `Option<T>`。例如,这些代码不能编译,因为它尝试将 `Option<i8>``i8` 相加:
简而言之,因为 `Option<T>``T`(这里 `T` 可以是任何类型)是不同的类型,编译器不允许像一个肯定有效的值那样使用 `Option<T>`。例如,这段代码不能编译,因为它尝试将 `Option<i8>``i8` 相加:
```rust,ignore
let x: i8 = 5;
@ -266,14 +265,14 @@ not satisfied
|
```
哇哦!事实上,错误信息意味着 Rust 不知道该如何将 `Option<i8>``i8` 相加。当在 Rust 中拥有一个像 `i8` 这样类型的值时,编译器确保它总是有一个有效的值。我们可以自信使用而无需判空。只有当使用 `Option<i8>`(或者任何用到的类型)的时候需要担心可能没有一个值,而编译器会确保我们在使用值之前处理为空的情况。
哇哦!事实上,错误信息意味着 Rust 不知道该如何将 `Option<i8>``i8` 相加,因为它们的类型不同。当在 Rust 中拥有一个像 `i8` 这样类型的值时,编译器确保它总是有一个有效的值。我们可以自信使用而无需做空值检查。只有当使用 `Option<i8>`(或者任何用到的类型)的时候需要担心可能没有值,而编译器会确保我们在使用值之前处理为空的情况。
换句话说,在对 `Option<T>` 进行 `T` 的运算之前必须将其转换为 `T`。通常这能帮助我们捕获空值最常见的问题之一:假设某值不为空但实际上为空的情况。
换句话说,在对 `Option<T>` 进行 `T` 的运算之前必须将其转换为 `T`。通常这能帮助我们捕获空值最常见的问题之一:假设某值不为空但实际上为空的情况。
不再需要担心会错把一个值当作非空值来使用让我们对代码更加有信心,为了拥有一个可能为空的值,我们必须要显式的将其放入对应类型的 `Option<T>` 中。接着,当使用这个值时,必须明确的处理值为空的情况。任何地方一个值不是 `Option<T>` 类型的话,我们就 **可以** 安全的认为它的值不为空。这是 Rust 的一个有意为之的设计选择,来限制空值的泛滥以增加 Rust 代码的安全性。
不再担心会错误的假设一个非空值,会让你对代码更加有信心。为了拥有一个可能为空的值,你必须要显式的将其放入对应类型的 `Option<T>` 中。接着,当使用这个值时,必须明确的处理值为空的情况。只要一个值不是 `Option<T>` 类型,你就 **可以** 安全的认定它的值不为空。这是 Rust 的一个经过深思熟虑的设计决策,来限制空值的泛滥以增加 Rust 代码的安全性。
那么当有一个 `Option<T>` 的值时,如何从 `Some` 成员中取出 `T` 的值来使用它呢?`Option<T>` 枚举拥有大量用于各种情况的方法:你可以查看[相关代码][docs]<!-- ignore -->。熟悉 `Option<T>` 的方法将对你的 Rust 之旅提供巨大的帮助
那么当有一个 `Option<T>` 的值时,如何从 `Some` 成员中取出 `T` 的值来使用它呢?`Option<T>` 枚举拥有大量用于各种情况的方法:你可以查看[它的文档][docs]<!-- ignore -->。熟悉 `Option<T>` 的方法将对你的 Rust 之旅非常有用
[docs]: https://doc.rust-lang.org/std/option/enum.Option.html
总的来说,为了使用 `Option<T>` 值,需要编写处理每个成员的代码。我们想要一些代码只当拥有 `Some(T)` 值时运行,这些代码允许使用其中的 `T`。也希望一些代码在 `None` 时运行,这些代码并没有一个可用的 `T` 值。`match` 表达式就是这么一个处理枚举的控制流结构:它会根据枚举的成员运行不同的代码,这些代码可以使用匹配到的值中的数据。
总的来说,为了使用 `Option<T>` 值,需要编写处理每个成员的代码。想要一些代码只当拥有 `Some(T)` 值时运行,允许这些代码使用其中的 `T`。也希望一些代码在值为 `None` 时运行,这些代码并没有一个可用的 `T` 值。`match` 表达式就是这么一个处理枚举的控制流结构:它会根据枚举的成员运行不同的代码,这些代码可以使用匹配到的值中的数据。

@ -36,7 +36,7 @@ fn main() {
<span class="caption">示例 15-14结构体 `CustomSmartPointer`,其实现了放置清理代码的 `Drop` trait</span>
`Drop` trait 包含在 prelude 中,所以无需导入它。我们在 `CustomSmartPointer` 上实现了 `Drop` trait并提供了一个调用 `println!``drop` 方法实现。`drop` 函数体是放置任何当类型实例离开作用域时期望运行的逻辑的地方。这里选择打印一些文本以展示 Rust 合适调用 `drop`
`Drop` trait 包含在 prelude 中,所以无需导入它。我们在 `CustomSmartPointer` 上实现了 `Drop` trait并提供了一个调用 `println!``drop` 方法实现。`drop` 函数体是放置任何当类型实例离开作用域时期望运行的逻辑的地方。这里选择打印一些文本以展示 Rust 何时调用 `drop`
`main` 中,我们新建了两个 `CustomSmartPointer` 实例并打印出了 `CustomSmartPointer created.`。在 `main` 的结尾,`CustomSmartPointer` 的实例会离开作用域,而 Rust 会调用放置于 `drop` 方法中的代码,打印出最后的信息。注意无需显示调用 `drop` 方法:

@ -163,7 +163,7 @@ then you have to type 2 rather than typing 50. I'm not sure how to be more
specific or helpful here; I've referenced writing tests and other things that
can help mitigate logic bugs. /Carol -->
另一个解决方案是重新组织数据结构使得一些引用有所有权而另一些则没有。如此,循环将由一些有所有权的关系和一些没有所有权的关系,而只有所有权关系才影响值是否被丢弃。在示例 15-28 中,我们总是希望 `Cons` 成员拥有其列表,所以重新组织数据结构是不可能的。让我们看看一个由服结点和结点够长的图的例子,观察何时无所有权关系是一个好的避免引用循环的方法。
另一个解决方案是重新组织数据结构使得一些引用有所有权而另一些则没有。如此,循环将由一些有所有权的关系和一些没有所有权的关系,而只有所有权关系才影响值是否被丢弃。在示例 15-28 中,我们总是希望 `Cons` 成员拥有其列表,所以重新组织数据结构是不可能的。让我们看看一个由父结点和子结点构成的图的例子,观察何时无所有权关系是一个好的避免引用循环的方法。
### 避免引用循环:将 `Rc<T>` 变为 `Weak<T>`

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