5.16.方法语法

最后更新于:2022-04-01 00:44:01

函数是伟大的,不过如果你在一些数据上调用了一堆函数,这将是令人尴尬的。 考虑下面代码: ~~~ baz(bar(foo(x))); ~~~ 我们可以从左向右阅读,我们会看到“baz bar foo”。不过这不是函数被调用的顺序,调用应该是从内向外的:“foo bar baz”。如果能这么做不是更好吗? ~~~ x.foo().bar().baz(); ~~~ 幸运的是,正如对上面那个问题的猜测,你可以!Rust通过`impl`关键字提供了使用_方法调用语法_(_method call syntax_)。 ## 方法调用 这是它如何工作的: ~~~ struct Circle { x: f64, y: f64, radius: f64, } impl Circle { fn area(&self) -> f64 { std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius) } } fn main() { let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 }; println!("{}", c.area()); } ~~~ 这会打印`12.566371`。 我们创建了一个代表圆的结构体。我们写了一个`impl`块,并且在里面定义了一个方法,`area`。方法的第一参数比较特殊,`&self`。它有3种变体:`self`,`&self`和`&mut self`。你可以认为这第一个参数就是`x.foo()`中的`x`。这3种变体对应`x`可能的3种类型:`self`如果只是栈上的一个值,`&self`如果是一个引用,然后`&mut self`如果是一个可变引用。我们应该默认使用`&self`,因为它最常见。这是一个三种变体的例子: ~~~ struct Circle { x: f64, y: f64, radius: f64, } impl Circle { fn reference(&self) { println!("taking self by reference!"); } fn mutable_reference(&mut self) { println!("taking self by mutable reference!"); } fn takes_ownership(self) { println!("taking ownership of self!"); } } ~~~ 最后,你可能还记得,一个圆的面积是`π*r²`。因为我们向`area`传递了`&self`参数,我们可以像任何其它参数那样使用它。因为我们知道它是一个`Circle`,我们可以像处理其它结构体一样访问`radius`。导入`π`再进行一些乘法,我们就有了面积。 ## 链式方法调用(Chaining method calls) 现在我们知道如何调用方法了,例如`foo.bar()`。那么我们最开始的那个例子呢,`foo.bar().baz()`?我们称这个为“方法链”,我们可以通过返回`self`来做到这点。 ~~~ struct Circle { x: f64, y: f64, radius: f64, } impl Circle { fn area(&self) -> f64 { std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius) } fn grow(&self) -> Circle { Circle { x: self.x, y: self.y, radius: (self.radius * 10.0) } } } fn main() { let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 }; println!("{}", c.area()); let d = c.grow().area(); println!("{}", d); } ~~~ 注意返回值: ~~~ fn grow(&self) -> Circle { ~~~ 我们看到我们返回了一个`Circle`。通过这个函数,我们可以增长一个圆的面积100倍。 ## 静态方法 我们也可以定义一个不带`self`参数的方法。这是一个Rust代码中非常常见的模式: ~~~ struct Circle { x: f64, y: f64, radius: f64, } impl Circle { fn new(x: f64, y: f64, radius: f64) -> Circle { Circle { x: x, y: y, radius: radius, } } } fn main() { let c = Circle::new(0.0, 0.0, 2.0); } ~~~ 这个_静态函数_(_static method_)为我们构建了一个新的`Circle`。注意静态函数是通过`Struct::method()`语法调用的,而不是`ref.method()`语法。 ## 创建者模式(Builder Pattern) 我们说我们需要我们的用户可以创建圆,不过我们只允许他们设置他们关心的属性。否则,`x`和`y`将是`0.0`,并且`radius`将是`1.0`。Rust并没有方法重载,命名参数或者可变参数。我们利用创建者模式来代替。它看起像这样: ~~~ struct Circle { x: f64, y: f64, radius: f64, } impl Circle { fn area(&self) -> f64 { std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius) } } struct CircleBuilder { coordinate: f64, radius: f64, } impl CircleBuilder { fn new() -> CircleBuilder { CircleBuilder { coordinate: 0.0, radius: 0.0, } } fn coordinate(&mut self, coordinate: f64) -> &mut CircleBuilder { self.coordinate = coordinate; self } fn radius(&mut self, radius: f64) -> &mut CircleBuilder { self.radius = radius; self } fn finalize(&self) -> Circle { Circle { x: self.coordinate, y: self.coordinate, radius: self.radius } } } fn main() { let c = CircleBuilder::new() .coordinate(10.0) .radius(5.0) .finalize(); println!("area: {}", c.area()); } ~~~ 我们在这里又声明了一个结构体,`CircleBuilder`。我们给它定义了一个创建者函数。我们也在`Circle`中定义了`area()`方法。我们还定义了另一个方法`CircleBuilder: finalize()`。这个方法从构造器中创建了我们最后的`Circle`。现在我们使用类型系统来强化我们的考虑:我们可以用`CircleBuilder`来强制生成我们需要的`Circle`。
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