[!info] 关联笔记

• 所属 MOC：所有权与类型 · 学习路线
• 前置概念：所有权、借用、函数
• 后续概念：枚举、Trait
• 容易混淆：trait 默认方法

Rust 的 struct 与方法

这个概念为什么出现

真实领域对象很少是一两个标量：用户、矩形、订单都需要字段聚合与附着行为。
Rust 用 struct 描述数据形状，用 impl 挂方法与构造器，而不走类继承树。

[!abstract] 一句话理解 struct 定义字段布局；impl Type { fn method(&self) ... } 提供方法；self/&self/&mut self 决定方法如何获取接收者。

最小可运行示例

场景：仓储矩形货位——算面积与放大

WMS 用矩形描述货位占位；需要只读算面积，以及管理员调整尺寸。

// 业务意图：货位矩形面积与缩放。
// 教学点：结构体、关联函数 new、&self / &mut self 方法。

#[derive(Debug)]
struct BinRect {
    width_cm: u32,
    height_cm: u32,
}

impl BinRect {
    // 关联函数：构造器，无 self
    fn new(width_cm: u32, height_cm: u32) -> Self {
        Self { width_cm, height_cm }
    }

    // 只读方法
    fn area(&self) -> u32 {
        self.width_cm * self.height_cm
    }

    // 可变方法
    fn scale(&mut self, factor: u32) {
        self.width_cm *= factor;
        self.height_cm *= factor;
    }
}

fn main() {
    let mut bin = BinRect::new(30, 20);
    println!("area={}", bin.area());
    bin.scale(2);
    println!("scaled={bin:?}");
}

建议运行：cargo run

期望输出：

area=600
scaled=BinRect { width_cm: 60, height_cm: 40 }

结合场景再看三个关注点

1. new 是惯例不是关键字
2. area 用 &self 不夺走矩形
3. scale 用 &mut self 就地修改

核心概念与准确模型

结构体形态

• 命名字段 struct
• 元组 struct：struct Point(i32,i32);
• 单元 struct：struct Marker;

更新语法

let user2 = User { email: String::from("new"), ..user1 };
// 可能 move 未 Copy 字段

方法接收者

接收者	含义
self	夺走所有权
&self	共享借用
&mut self	可变借用

字段若含引用，需要生命周期，见 生命周期。

设计动机

• 数据与行为分离于 struct/impl，可对同一类型多段 impl
• 无继承：组合字段 + trait 共享行为
• 所有权进入字段，迫使想清“结构体是否拥有其数据”

边界与误区

• 字段默认私有（模块可见性）
• .. 更新可能部分 move
• 不要把“类”思维硬套虚函数表——那是 trait 对象议题

[!warning] 常见误区：结构体字段全用引用却不懂生命周期 入门优先拥有型字段（String 而非 &str），需要引用再学生命周期。

工程实践

1. 构造器验证不变量
2. 只读查询 &self，修改 &mut self，构建器可 self
3. Debug/Clone 等 derive 按需
4. 大结构避免无谓 clone

本节总结

• struct 聚合；impl 提供方法
• 接收者编码所有权
• 组合优于继承

自测题

1. &self 与 self 方法对调用方的区别？
2. 为什么字段默认用 String 而不是 &str？

参考答案

1. &self 调用后对象仍可用；self 会 move。
2. 避免结构体生命周期纠缠，实例独立拥有数据更简单。

延伸阅读与资料来源

资料	类型	支撑内容
The Book — Structs	官方书	结构体与方法
The Book — Method Syntax	官方书	方法