Файл: Язык программирования Rust.pdf

Скачать файл (7,02Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 1124

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Недействительные ссылкиВ языках с указателями легко ошибочно создать висячий указатель — указатель,ссылающийся на место в памяти, которое могло быть передано кому-то другому после освобождения этой части памяти, сохраняя при этом указатель на неё. В Rust, напротив,компилятор гарантирует, что ссылки никогда не будут висячими: если у вас есть ссылка на какие-то данные, компилятор убедится, что данные не выйдут за пределы области видимости до того, как это сделает ссылка на них.Давайте попробуем создать висячую ссылку, чтобы увидеть, как Rust предотвращает их появление с помощью ошибки во время компиляции:Файл: src/main.rsЗдесь ошибка:Это сообщение об ошибке относится к особенности языка, которую мы ещё не рассмотрели: времени жизни. Мы подробно обсудим времена жизни в главе 10. Но если вы не обращаете внимания на части, касающиеся времени жизни, сообщение будет содержать ключ к тому, почему этот код является проблемой:fn main() { let reference_to_nothing = dangle(); } fn dangle() -> &String { let s = String::from("hello"); &s } $ cargo run Compiling ownership v0.1.0 (file:///projects/ownership) error[E0106]: missing lifetime specifier --> src/main.rs:5:16 | 5 | fn dangle() -> &String { | ^ expected named lifetime parameter | = help: this function's return type contains a borrowed value, but there is no value for it to be borrowed from help: consider using the `'static` lifetime | 5 | fn dangle() -> &'static String { |

Определение и инициализация структурСтруктуры похожи на кортежи, рассмотренные в разделе "Кортежи", так как оба хранят несколько связанных значений. Как и кортежи, части структур могут быть разных типов.В отличие от кортежей, в структуре необходимо именовать каждую часть данных для понимания смысла значений. Добавление этих имён обеспечивает большую гибкость структур по сравнению с кортежами: не нужно полагаться на порядок данных для указания значений экземпляра или доступа к ним.Для определения структуры указывается ключевое слово struct и её название.Название должно описывать значение частей данных, сгруппированных вместе. Далее, в фигурных скобках для каждой новой части данных поочерёдно определяются имя части данных и её тип. Каждая пара имя: тип называется полем. Листинг 5-1 описывает структуру для хранения информации об учётной записи пользователя:Листинг 5-1: Определение структуры UserПосле определения структуры можно создавать её экземпляр, назначая определённое значение каждому полю с соответствующим типом данных. Чтобы создать экземпляр, мы указываем имя структуры, затем добавляем фигурные скобки и включаем в них пары ключ: значение (key: value), где ключами являются имена полей, а значениями являются данные, которые мы хотим сохранить в полях. Нет необходимости чётко следовать порядку объявления полей в описании структуры (но всё-таки желательно для удобства чтения). Другими словами, объявление структуры - это как шаблон нашего типа, в то время как экземпляр структуры использует этот шаблон, заполняя его определёнными данными, для создания значений нашего типа. Например, можно объявить пользователя как в листинге 5-2:Листинг 5-2: Создание экземпляра структуры UserЧтобы получить конкретное значение из структуры, мы используем запись через точку.Например, чтобы получить доступ к адресу электронной почты этого пользователя, мы structUser { active: bool, username: String, email: String, sign_in_count: u64, } fn main() { let user1 = User { email: String::from("someone@example.com"), username: String::from("someusername123"), active: true, sign_in_count: 1, }; } используем user1.email. Если экземпляр является изменяемым, мы можем поменять значение, используя точечную нотацию и присвоение к конкретному полю. В Листинге5-3 показано, как изменить значение в поле email изменяемого экземпляра UserЛистинг 5-3: Изменение значения в поле email экземпляра UserЗаметим, что весь экземпляр структуры должен быть изменяемым; Rust не позволяет помечать изменяемыми отдельные поля. Как и для любого другого выражения, мы можем использовать выражение создания структуры в качестве последнего выражения тела функции для неявного возврата нового экземпляра.На листинге 5-4 функция build_user возвращает экземпляр User с указанным адресом и именем. Поле active получает значение true, а поле sign_in_count получает значение1Листинг 5-4: Функция build_user, которая принимает email и имя пользователя и возвращает экземпляр UserИмеет смысл называть параметры функции теми же именами, что и поля структуры, но необходимость повторять email и username для названий полей и переменных несколько утомительна. Если структура имеет много полей, повторение каждого имени станет ещё более раздражающим. К счастью, есть удобное сокращение!Использование сокращённой инициализации поляТак как имена входных параметров функции и полей структуры являются полностью идентичными в листинге 5-4, возможно использовать синтаксис сокращённойfn main() { let mut user1 = User { email: String::from("someone@example.com"), username: String::from("someusername123"), active: true, sign_in_count: 1, }; user1.email = String::from("anotheremail@example.com"); } fn build_user(email: String, username: String) -> User { User { email: email, username: username, active: true, sign_in_count: 1, } } инициализации поля, чтобы переписать build_user так, чтобы он работал точно также,но не содержал повторений для email и username, как в листинге 5-5.Листинг 5-5: Функция build_user, использующая сокращённую инициализацию поля, когда параметры email и username имеют те же имена, что и поля structЗдесь происходит создание нового экземпляра структуры User, которая имеет поле с именем email. Мы хотим установить поле структуры email значением входного параметра email функции build_user. Так как поле email и входной параметр функции email имеют одинаковое название, можно писать просто email вместо кода email: emailСоздание экземпляра структуры из экземпляра другой структуры спомощью синтаксиса обновления структурыЧасто бывает полезно создать новый экземпляр структуры, который включает большинство значений из другого экземпляра, но некоторые из них изменяет. Это можно сделать с помощью синтаксиса обновления структуры.Сначала в листинге 5-6 показано, как обычно создаётся новый экземпляр User в user2без синтаксиса обновления. Мы задаём новое значение для email, но в остальном используем те же значения из user1, которые были заданы в листинге 5-2.Листинг 5-6: Создание нового экземпляра User с использованием некоторых значений из экземпляра user1Используя синтаксис обновления структуры, можно получить тот же эффект, используя меньше кода как показано в листинге 5-7. Синтаксис указывает, что оставшиеся поля fn build_user(email: String, username: String) -> User { User { email, username, active: true, sign_in_count: 1, } } fn main() { // --snip-- let user2 = User { active: user1.active, username: user1.username, email: String::from("another@example.com"), sign_in_count: user1.sign_in_count, }; } устанавливаются неявно и должны иметь значения из указанного экземпляра.Листинг 5-7: Использование синтаксиса обновления структуры для установки нового значения email дляэкземпляра User, но использование остальных значений из экземпляра user1Код в листинге 5-7 также создаёт экземпляр в user2, который имеет другое значение для email, но с тем же значением для полей username, active и sign_in_count из user1Оператор ..user1 должен стоять последним для указания на получение значений всех оставшихся полей из соответствующих полей в user1, но можно указать значения для любого количества полей в любом порядке, независимо от порядка полей в определении структуры.Заметим, что синтаксис обновления структуры использует = как присваивание. Это связано с перемещением данных, как мы видели в разделе "Способы взаимодействия переменных и данных: перемещение". В этом примере мы больше не можем использовать user1 после создания user2, потому что String в поле username из user1 было перемещено в user2. Если бы мы задали user2 новые значения String для email и username, и при этом использовать только значения active и sign_in_count из user1, то user1 все ещё будет действительным после создания user2. Типы active и sign_in_count являются типами, реализующими типаж Copy, поэтому будет применяться поведение, о котором мы говорили в разделе "Стековые данные:Копирование"Кортежные структуры: структуры без именованных полей длясоздания разных типовRust также поддерживает структуры, похожие на кортежи, которые называютсякортежные структуры. Кортежные структуры обладают дополнительным смыслом,который даёт имя структуры, но при этом не имеют имён, связанных с их полями. Скорее,они просто хранят типы полей. Кортежные структуры полезны, когда вы хотите дать имя всему кортежу и сделать кортеж отличным от других кортежей, и когда именование каждого поля, как в обычной структуре, было бы многословным или избыточным.Чтобы определить кортежную структуру, начните с ключевого слова struct и имени структуры, за которым следуют типы в кортеже. Например, здесь мы определяем и используем две кортежные структуры с именами Color и Point:fn main() { // --snip-- let user2 = User { email: String::from("another@example.com"), ..user1 }; } Обратите внимание, что значения black и origin — это разные типы, потому что они являются экземплярами разных кортежных структур. Каждая определяемая вами структура имеет собственный тип, даже если поля внутри структуры могут иметь одинаковые типы. Например, функция, принимающая параметр типа Color, не может принимать Point в качестве аргумента, даже если оба типа состоят из трёх значений i32. В остальном экземпляры кортежных структур похожи на кортежи в том смысле, что вы можете деструктурировать их на отдельные части и использовать , за которой следует индекс для доступа к отдельному значению.Единично-подобные структуры: структуры без полейТакже можно определять структуры, не имеющие полей! Они называются единично-подобными структурами, поскольку ведут себя аналогично (), единичному типу, о котором мы говорили в разделе "Кортежи". Единично-подобные структуры могут быть полезны, когда требуется реализовать типаж для некоторого типа, но у вас нет данных,которые нужно хранить в самом типе. Мы обсудим типажи в главе 10. Вот пример объявления и создание экземпляра единичной структуры с именем AlwaysEqual:Чтобы определить AlwaysEqual, мы используем ключевое слово struct, желаемое имя,а затем точку с запятой. Нет необходимости в фигурных или круглых скобках! Затем мы можем получить экземпляр AlwaysEqual в переменной subject аналогичным образом:используя имя, которое мы определили, без фигурных и круглых скобок. Представим, что в дальнейшем мы реализуем поведение для этого типа таким образом, что каждый экземпляр AlwaysEqual всегда будет равен каждому экземпляру любого другого типа,возможно, с целью получения ожидаемого результата для тестирования. Для реализации такого поведения нам не нужны никакие данные! В главе 10 вы увидите, как определять черты и реализовывать их для любого типа, включая единично-подобные структуры.Владение данными структурыstructColor(i32, i32, i32); structPoint(i32, i32, i32); fn main() { let black = Color(0, 0, 0); let origin = Point(0, 0, 0); } structAlwaysEqual; fn main() { let subject = AlwaysEqual; } В определении структуры User в листинге 5-1 мы использовали владеющий тип String вместо типа строковой срез &str. Это осознанный выбор, поскольку мы хотим, чтобы каждый экземпляр этой структуры владел всеми своими данными и чтобы эти данные были действительны до тех пор, пока действительна вся структура.Структуры также могут хранить ссылки на данные, принадлежащие кому-то другому,но для этого необходимо использовать возможность Rust время жизни, которую мы обсудим в главе 10. Время жизни гарантирует, что данные, на которые ссылается структура, будут действительны до тех пор, пока существует структура. Допустим,если попытаться сохранить ссылку в структуре без указания времени жизни, как в следующем примере; это не сработает:Имя файла: src/main.rsКомпилятор будет жаловаться на необходимость определения времени жизни ссылок:structUser { active: bool, username: &str, email: &str, sign_in_count: u64, } fn main() { let user1 = User { email: "someone@example.com", username: "someusername123", active: true, sign_in_count: 1, }; } В главе 10 мы обсудим, как исправить эти ошибки, чтобы иметь возможность хранить ссылки в структурах, а пока мы исправим подобные ошибки, используя владеющие типы вроде String вместо ссылок &str$ cargo run Compiling structs v0.1.0 (file:///projects/structs) error[E0106]: missing lifetime specifier --> src/main.rs:3:15 | 3 | username: &str, | ^ expected named lifetime parameter | help: consider introducing a named lifetime parameter | 1 struct User<'a> { 2 | active: bool, 3 username: &'a str, | error[E0106]: missing lifetime specifier --> src/main.rs:4:12 | 4 | email: &str, | ^ expected named lifetime parameter | help: consider introducing a named lifetime parameter | 1 struct User<'a> { 2 | active: bool, 3 | username: &str, 4 email: &'a str, | For more information about this error, try `rustc --explain E0106`. error: could not compile `structs` due to 2 previous errors Пример использования структурЧтобы понять, когда нам может понадобиться использование структур, давайте напишем программу, которая вычисляет площадь прямоугольника. Мы начнём с использования одиночных переменных, а затем будем улучшать программу до использования структур.Давайте создадим новый проект программы при помощи Cargo и назовём его rectangles.Наша программа будет получать на вход длину и ширину прямоугольника в пикселях и затем рассчитывать площадь прямоугольника. Листинг 5-8 показывает один из коротких вариантов кода, который позволит нам сделать именно то, что надо, в файле проектаsrc/main.rs.Файл: src/main.rsЛистинг 5-8: вычисление площади прямоугольника, заданного отдельными переменными ширины ивысотыТеперь запустим программу, используя cargo run:Этот код успешно вычисляет площадь прямоугольника, вызывая функцию area скаждым измерением, но мы можем улучшить его ясность и читабельность.Проблема данного метода очевидна из сигнатуры area:Функция area должна вычислять площадь одного прямоугольника, но функция, которую мы написали, имеет два параметра, и нигде в нашей программе не ясно, что эти параметры взаимосвязаны. Было бы более читабельным и управляемым сгруппировать fn main() { let width1 = 30; let height1 = 50; println!( "The area of the rectangle is {} square pixels.", area(width1, height1) ); } fn area(width: u32, height: u32) -> u32 { width * height } $ cargo run Compiling rectangles v0.1.0 (file:///projects/rectangles) Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.42s Running `target/debug/rectangles` The area of the rectangle is 1500 square pixels. fn area(width: u32, height: u32) -> u32 { ширину и высоту вместе. В разделе «Кортежи» главы 3 мы уже обсуждали один из способов сделать это — использовать кортежи.Рефакторинг при помощи кортежейЛистинг 5-9 — это другая версия программы, использующая кортежи.Файл: src/main.rsЛистинг 5-9: определение ширины и высоты прямоугольника с помощью кортежаС одной стороны, эта программа лучше. Кортежи позволяют добавить немного структуры, и теперь мы передаём только один аргумент. Но с другой стороны, эта версия менее понятна: кортежи не называют свои элементы, поэтому нам приходится индексировать части кортежа, что делает наше вычисление менее очевидным.Если мы перепутаем местами ширину с высотой при расчёте площади, то это не имеет значения. Но если мы хотим нарисовать прямоугольник на экране, то это уже будет важно! Мы должны помнить, что ширина width находится в кортеже с индексом 0, а высота height — с индексом 1. Если кто-то другой поработал бы с кодом, ему бы пришлось разобраться в этом и также помнить про порядок. Легко забыть и перепутать эти значения — и это вызовет ошибки, потому что данный код не передаёт наши намерения.Рефакторинг при помощи структур: добавим больше смыслаМы используем структуры, чтобы добавить смысл данным при помощи назначения им осмысленных имён . Мы можем переделать используемый кортеж в структуру с единым именем для сущности и частными названиями её частей, как показано в листинге 5-10.Файл: src/main.rs fn main() { let rect1 = (30, 50); println!( "The area of the rectangle is {} square pixels.", area(rect1) ); } fn area(dimensions: (u32, u32)) -> u32 { dimensions.0 * dimensions.1} Листинг 5-10: определение структуры RectangleЗдесь мы определили структуру и дали ей имя Rectangle. Внутри фигурных скобок определили поля как width и height, оба — типа u32. Затем в main создали конкретный экземпляр Rectangle с шириной в 30 и высотой в 50 единиц.Наша функция area теперь определена с одним параметром, названным rectangle, чей тип является неизменяемым заимствованием структуры Rectangle. Как упоминалось в главе 4, необходимо заимствовать структуру, а не передавать её во владение. Таким образом функция main сохраняет rect1 в собственности и может использовать еёдальше. По этой причине мы и используем & в сигнатуре и в месте вызова функции.Функция area получает доступ к полям width и height экземпляра Rectangle (обратите внимание, что доступ к полям заимствованного экземпляра структуры не приводит к перемещению значений полей, поэтому вы часто видите заимствования структур). Наша сигнатура функции для area теперь говорит именно то, что мы имеем в виду: вычислить площадь Rectangle, используя его поля width и height. Это означает, что ширина и высота связаны друг с другом, и даёт описательные имена значениям, а не использует значения индекса кортежа 0 и 1. Это торжество ясности.Добавление полезной функциональности при помощи выводимых1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 62

help: use `impl Fn(i32) -> i32` as the return type, as all return paths are of type `[closure@src/lib.rs:2:5: 2:14]`, which implements `Fn(i32) -> i32` | 1 | fn returns_closure() -> impl Fn(i32) -> i32 { |

Оператор
Пример
Объяснение
Перегружаемость
expr...expr
(Устарело,
используйте новый синтаксис
..=
) Используется при определении инклюзивного диапазона
/
expr / expr
Арифметическое деление
Div
/=
var /= expr
Арифметическое деление и присваивание
DivAssign
:
pat: type
, ident: type
Ограничения типов
:
ident: expr
Инициализация поля структуры
:
'a: loop {...}
Метка цикла
;
expr;
Оператор,
указывающий на конец высказывания
;
[...; len]
Часть синтаксиса массива фиксированного размера
<<
expr << expr
Битовый сдвиг влево
Shl
<<=
var <<= expr
Битовый сдвиг влево и присваивание
ShlAssign
<
expr < expr
Сравнение "меньше чем"
PartialOrd
<=
expr <= expr
Сравнение "меньше или равно"
PartialOrd
=
var = expr
, ident = type
Присваивание/
эквивалентность
==
expr == expr
Сравнение "равно"
PartialEq
=>
pat => expr
Часть синтаксиса конструкции match

Оператор
Пример
Объяснение
Перегружаемость
>
expr > expr
Сравнение "больше чем"
PartialOrd
>=
expr >= expr
Сравнение "больше или равно"
PartialOrd
>>
expr >> expr
Битовый сдвиг вправо
Shr
>>=
var >>= expr
Битовый сдвиг вправо и присваивание
ShrAssign
@
ident @ pat
Pattern binding
^
expr ^ expr
Побитовое исключающее ИЛИ
BitXor
^=
var ^= expr
Побитовое исключающее ИЛИ
и присваивание
BitXorAssign
|
pat | pat
Альтернативные шаблоны
|
expr | expr
Побитовое ИЛИ
BitOr
|=
var |= expr
Побитовое ИЛИ и присваивание
BitOrAssign
||
expr
|| expr
Короткое логическое ИЛИ
?
expr?
Возврат ошибки
Обозначения не-операторы
Следующий список содержит все символы, которые не работают как операторы; то есть они не ведут себя как вызов функции или метода.
Таблица Б-2 показывает символы, которые появляются сами по себе и допустимы в различных местах.
Таблица Б-2: Автономный синтаксис
Обозначение
Объяснение
'ident
Именованное время жизни или метка цикла

Обозначение
Объяснение
...u8
,
...i32
,
...f64
,
...usize
,
etc.
Числовой литерал определённого типа "..."
Строковый литерал r"..."
, r#"..."#
, r##"..."##
, etc.
Необработанный строковый литерал, в котором не обрабатываются escape-символы b"..."
Строковый литерал байтов; создаёт массив байтов вместо строки br"..."
, br#"..."#
, br##"..."##
, etc.
Необработанный строковый байтовый литерал,
комбинация необработанного и байтового литерала '...'
Символьный литерал b'...'
ASCII байтовый литерал
|...| expr
Замыкание
!
Всегда пустой тип для расходящихся функций
_
«Игнорируемое» связывание шаблонов; также используется для читабельности целочисленных литералов
Таблица Б-3 показывает обозначения которые появляются в контексте путей иерархии модулей
Обозначение_Объяснение'>Таблица Б-3. Синтаксис, связанный с путями
Обозначение
Объяснение
ident::ident
Путь к пространству имён
::path
Путь относительно корня крейта (т. е. явный абсолютный путь)
self::path
Путь относительно текущего модуля (т. е. явный относительный путь).
super::path
Путь относительно родительского модуля текущего модуля type::ident
,
::ident
Ассоциированные константы, функции и типы
::...
Ассоциированный элемент для типа, который не может быть назван прямо (например
<&T>::...
,
<[T]>::...
,
etc.)
trait::method(...)
Устранение неоднозначности вызова метода путём именования типажа, который определяет его

Обозначение
Объяснение
type::method(...)
Устранение неоднозначности путём вызова метода через имя типа, для которого он определён
::method(...)
Устранение неоднозначности вызова метода путём именования типажа и типа
Таблица Б-4 показывает обозначения которые появляются в контексте использования обобщённых типов параметров
Таблица Б-4: Обобщения
Обозначение
Объяснение
path<...>
Определяет параметры для обобщённых параметров в типе
(e.g.,
Vec
)
path::<...>
, method::<...>
Определяет параметры для обобщённых параметров,
функций, или методов в выражении. Часто называют turboﬁsh (например "42".parse::()
)
fn ident<...>
Определение обобщённой функции struct ident<...> ...
Определение обобщённой структуры enum ident<...>
Объявление обобщённого перечисления impl<...> ...
Определение обобщённой реализации for<...> type
Высокоуровневое связывание времени жизни type
Обобщённый тип где один или более ассоциированных типов имеют определённое присваивание (например
Iterator
)
Таблица Б-5 показывает обозначения которые появляются в контексте использования обобщённых типов параметров с ограничениями типов
Таблица Б-5: Ограничения типов
Обозначение
Объяснение
T: U
Обобщённый параметр
T
ограничивается до типов которые реализуют типаж
U
T: 'a
Обобщённый тип
T
должен существовать не меньше чем 'a
(то есть тип не может иметь ссылки с временем жизни меньше чем 'a
)
T : 'static
Обобщённый тип
T
не имеет заимствованных ссылок кроме имеющих время жизни 'static
'b: 'a
Обобщённое время жизни 'b должно быть не меньше чем 'a

Обозначение
Объяснение
T: ?Sized
Позволяет обобщённым типам параметра иметь динамический размер 'a + trait
, trait + trait
Соединение ограничений типов
Таблица Б-6 показывает обозначения, которые появляются в контексте вызова или определения макросов и указания атрибутов элемента.
Таблица Б-6: Макросы и атрибуты
Обозначение
Объяснение
#[meta]
Внешний атрибут
#![meta]
Внутренний атрибут
$ident
Подстановка в макросе
$ident:kind
Захват макроса
$(…)…
Повторение макроса ident!(...)
, ident!{...}
, ident![...]
Вызов макроса
Таблица Б-7 показывает обозначения, которые создают комментарии.
Таблица Б-7: Комментарии
Обозначение
Объяснение
//
Однострочный комментарий
//!
Внутренний однострочный комментарий документации
///
Внешний однострочный комментарий документации
/*...*/
Многострочный комментарий
/*!...*/
Внутренний многострочный комментарий документации
/**...*/
Внешний многострочный комментарий документации
Таблица Б-8 показывает обозначения, которые появляются в контексте использования кортежей.
Таблица Б-8: Кортежи
Обозначение
Объяснение
()
Пустой кортеж, он же пустой тип. И литерал и тип.
(expr)
Выражение в скобках
(expr,)
Кортеж с одним элементом выражения
(type,)
Кортеж с одним элементом типа

Обозначение
Объяснение
(expr, ...)
Выражение кортежа
(type, ...)
Тип кортежа
(type, ...)
Выражение вызова функции; также используется для инициализации структур-кортежей и вариантов-кортежей перечисления expr.0
, expr.1
, etc.
Взятие элемента по индексу в кортеже
Таблица Б-9 показывает контексты, в которых используются фигурные скобки.
Таблица Б-9: Фигурные скобки
Контекст
Объяснение
{...}
Выражение блока
Type {...}
struct литерал
Таблица Б-10 показывает контексты, в которых используются квадратные скобки.
Таблица Б-10: Квадратные скобки
Контекст
Объяснение
[...]
Литерал массива
[expr; len]
Литерал массива, содержащий len копий expr
[type; len]
Массив, содержащий len экземпляров типа type expr[expr]
Взятие по индексу в коллекции. Возможна перегрузка
(
Index
,
IndexMut
)
expr[..]
, expr[a..]
, expr[..b]
, expr[a..b]
Взятие среза коллекции по индексу, используется
Range
,
RangeFrom
,
RangeTo
, или
RangeFull как "индекс"

Дополнение В: Выводимые типажи
Во многих частях книги мы обсуждали атрибут derive
, которые Вы могли применить к объявлению структуры или перечисления. Атрибут derive генерирует код по умолчанию для реализации типажа, который вы указали в derive
В этом дополнении, мы расскажем про все типажи, которые вы можете использовать в атрибуте derive
. Каждая секция содержит:
Операции и методы, добавляемые типажом
Как представлена реализация типажа через derive
Что реализация типажа рассказывает про тип
Условия, в которых разрешено или запрещено реализовывать типаж
Примеры ситуаций, которые требуют наличие типажа
Если Вам понадобилось поведение отличное от поведения при реализации через derive
, обратитесь к документации по стандартной библиотеке чтобы узнать как вручную реализовать типаж.
Перечисленные здесь типажи являются единственными, определёнными стандартной библиотекой, которые могут быть реализованы в ваших типах с помощью derive
Другие типажи, определённые в стандартной библиотеке, не имеют ощутимого поведения по умолчанию, поэтому вам решать, как реализовать их для достижения ваших целей.
Пример типажа, который нельзя реализовать через derive -
Display
, который обрабатывает форматирование для конечных пользователей. Вы всегда должны сами рассмотреть лучший способ для отображения типа конечному пользователю. Какие части типа должны быть разрешены для просмотра конечному пользователю? Какие части они найдут подходящими? Какой формат вывода для них будет самым подходящим? Компилятор Rust не знает ответы на эти вопросы, поэтому он не может подобрать подходящее стандартное поведение.
Список типов, реализуемых через derive, в этом дополнении не является исчерпывающим: библиотеки могут реализовывать derive для их собственных типажей,
составляя свои списки типажей, которые Вы можете использовать с помощью derive
Реализация derive включает в себя использование процедурных макросов, которые были рассмотрены в разделе "Макросы"
главы 19.
Debug
для отладочного вывода
Типаж
Debug включает отладочное форматирование в форматируемых строках, которые вы можете указать с помощью
:?
внутри
{}
фигурных скобок.

Типаж
Debug позволяет Вам напечатать объекты типа с целью отладки, поэтому Вы и другие программисты, использующие Ваш тип, смогут проверить объект в определённой точке выполнения программы.
Типаж
Debug обязателен для некоторых случаях. Например, при использовании макроса assert_eq!
. Этот макрос печатает значения входных аргументов если они не совпадают.
Это позволяет программистам увидеть, почему эти объекты не равны.
PartialEq
и Eq для сравнения равенства
Типаж
PartialEq позволяет Вам сравнить объекты одного типа на эквивалентность, и включает для них использование операторов
==
и
!=
Использование
PartialEq реализует метод eq
. Когда
PartialEq используют для структуры, два объекта равны если равны все поля объектов, и объекты не равны, если хотя бы одно поле отлично. Когда используется для перечислений, каждый вариант равен себе, и не равен другим вариантам.
Типаж
PartialEq обязателен в некоторых случаях. Например для макроса assert_eq!
,
где необходимо сравнивать два объекта одного типа на эквивалентность.
Типаж
Eq не имеет методов. Он сигнализирует что каждое значение аннотированного типа равно самому себе. Типаж
Eq может быть применён только для типов реализующих типаж
PartialEq
, хотя не все типы, которые реализуют
PartialEq могут реализовывать
Eq
. Примером являются числа с плавающей запятой: реализация чисел с плавающей запятой говорит, что два экземпляра со значениями не-число (
NaN
) не равны друг другу.
Типаж
Eq необходим в некоторых случаях. Например, для ключей в
HashMap
Поэтому
HashMap
может сказать, что два ключа являются одним и тем же.
PartialOrd
и Ord для сравнения порядка
Типаж
PartialOrd позволяет Вам сравнить объекты одного типа с помощью сортировки.
Тип, реализующий
PartialOrd может использоваться с операторами
<
,
>
,
<=
, и
>=
. Вы можете реализовать типаж
PartialOrd только для типов, реализующих
PartialEq
Использование
PartialOrd реализует метод partial_cmp
, который возвращает
Option
который является
None когда значения не выстраивают порядок.
Примером значения, которое не может быть упорядочено, не являются числом (
NaN
)
значение с плавающей запятой. Вызов partial_cmp с любым числом с плавающей запятой и значением
NaN
вернёт
None

Когда используется для структур,
PartialOrd сравнивает два объекта путём сравнения значений каждого поля в порядке, в котором поля объявлены в структуре. Когда используется для перечислений, то варианты перечисления объявленные ранее будут меньше чем варианты объявленные позже.
Например, типаж
PartialOrd может потребоваться для метода gen_range из rand крейта который генерирует случайные значения в заданном диапазоне (который определён выражением диапазона).
Типаж
Ord позволяет знать, для двух значений аннотированного типа всегда будет существовать валидный порядок. Типаж
Ord реализовывает метод cmp
, который возвращает
Ordering а не
Option
потому что валидный порядок всегда будет существовать. Вы можете применить типаж
Ord только для типов, реализовывающих типаж
PartialOrd и
Eq
(
Eq также требует
PartialEq
). При использовании на структурах или перечислениях, cmp имеет такое же поведение, как и partial_cmp в
PartialOrd
Типаж
Ord необходим в некоторых случаях. Например, сохранение значений в
BTreeSet
, типе данных, который хранит информацию на основе порядка отсортированных данных.
Clone
и Copy для дублирования значений
Типаж
Clone позволяет вам явно создать глубокую копию значения, а также процесс дублирования может вызывать специальный код и копировать данные с кучи. Более детально про
Clone смотрите в секции "Способы взаимодействия переменных и данных:
клонирование"
в разделе 4.
Использование
Clone реализует метод clone
, который в случае реализации на всем типе, вызывает clone для каждой части данных типа. Это подразумевает, что все поля или значения в типе также должны реализовывать
Clone для использования
Clone
Типаж
Clone необходим в некоторых случаях. Например, для вызова метода to_vec для среза. Срез не владеет данными, содержащимися в нем, но вектор значений,
возвращённый из to_vec должен владеть этими объектами, поэтому to_vec вызывает clone для всех данных. Таким образом, тип хранящийся в срезе, должен реализовывать
Clone
Типаж
Copy позволяет дублировать значения копируя только данные, которые хранятся на стеке, произвольный код не требуется. Смотрите секцию "Стековые данные:
Копирование"
в разделе 4 для большей информации о
Copy
Типаж
Copy не содержит методов для предотвращения перегрузки этих методов программистами, иначе бы это нарушило соглашение, что никакой произвольный код не запускается. Таким образом все программисты могут предполагать, что копирование значений будет происходить быстро.

Вы можете вывести
Copy для любого типа все части которого реализуют
Copy
. Тип который реализует
Copy должен также реализовывать
Clone
, потому что тип реализующий
Copy имеет тривиальную реализацию
Clone который выполняет ту же задачу, что и
Copy
Типаж
Copy нужен очень редко; типы, реализовывающие
Copy имеют небольшую оптимизацию, то есть для него не нужно вызывать метод clone
, который делает код более кратким.
Все, что вы делаете с
Copy можно также делать и с
Clone
, но код может быть медленнее и требовать вызов метода clone в некоторых местах.
Hash
для превращения значения в значение фиксированного размера
Типаж
Hash позволяет превратить значение произвольного размера в значение фиксированного размера с использованием хеш-функции. Использование
Hash реализует метод hash
. При реализации через derive, метод hash комбинирует результаты вызова hash на каждой части данных типа, то есть все поля или значения должны реализовывать
Hash для использования
Hash с помощью derive.
Типаж
Hash необходим в некоторых случаях. Например, для хранения ключей в
HashMap
, для их более эффективного хранения.
Default
для значений по умолчанию
Типаж
Default позволяет создавать значение по умолчанию для типа. Использование
Default реализует функцию default
. Стандартная реализация метода default вызовет функцию default на каждой части данных типа, то есть для использования
Default через derive, все поля и значения типа данных должны также реализовывать
Default
Функция
Default::default часто используется в комбинации с синтаксисом обновления структуры, который мы обсуждали в секции "Создание экземпляра структуры из экземпляра другой структуры с помощью синтаксиса обновления структуры"
главы 5. Вы можете настроить несколько полей для структуры, а для остальных полей установить значения с помощью
..Default::default()
Типаж
Default необходим в некоторых случаях. Например, для метода unwrap_or_default у типа
Option
. Если значение
Option
будет
None
, метод unwrap_or_default вернёт результат вызова функции
Default::default для типа
T
,
хранящегося в
Option

Дополнение Г - Средства разработки
В этом дополнении мы расскажем про часто используемые средства разработки,
предоставляемые Rust. Мы рассмотрим автоматическое форматирование, быстрый путь исправления предупреждений, линтер, и интеграцию с IDE.
Автоматическое форматирование с rustfmt
Инструмент rustfmt переформатирует ваш код в соответствии со стилем кода сообщества. Многие совместные проекты используют rustfmt
, чтобы предотвратить споры о том, какой стиль использовать при написании Rust: все форматируют свой код с помощью этого инструмента.
Для установки rustfmt
, введите следующее:
Эта команда установит rustfmt и cargo-fmt
, также как Rust даёт Вам одновременно rustc и cargo
. Для форматирования проекта, использующего Cargo, введите следующее:
Эта команда отформатирует весь код на языке Rust в текущем крейте. Будет изменён только стиль кода, семантика останется прежней. Для большей информации о rustfmt
,
смотрите документацию

1 ... 54 55 56 57 58 59 60 61 62

Смотрите также файлы

Выполнение практических заданий по дисциплине административное право.docx

Лабораторная работа 1 Кобеидзе Николай Пример П1.docx

Рабочая программа по английскому языку.docx

Выбрать слово, в котором согласная буква s читается не так, как в остальных предложенных словах.docx

Задача 3 Общин положения.docx

Файл: Язык программирования Rust.pdf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно