Rust的enum枚举的强大用法

news2024/11/6 11:12:51

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在Rust中，enum（枚举）是一种非常强大的类型，它可以包含多个变体（variants），每个变体可以是不同的类型，包括复杂类型。这使得enum在Rust中不仅用于表示简单的状态或选项集合，还可以用于表示更复杂的数据结构。

以下是一个具体的例子，展示了Rust中enum如何包含复杂类型：

// 定义一个结构体，表示一个点（Point）
#[derive(Debug)]
struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

// 定义一个枚举，表示不同的形状（Shape）
#[derive(Debug)]
enum Shape {
    Circle {
        radius: i32,
        center: Point, // 复杂类型：包含一个Point结构体
    },
    Rectangle {
        width: i32,
        height: i32,
        top_left: Point, // 复杂类型：包含一个Point结构体
    },
    // 可以添加更多变体，例如三角形等，每个都可以有自己的字段
}

fn main() {
    // 创建Circle形状的实例
    let circle = Shape::Circle {
        radius: 10,
        center: Point { x: 0, y: 0 },
    };

    // 创建Rectangle形状的实例
    let rectangle = Shape::Rectangle {
        width: 20,
        height: 10,
        top_left: Point { x: -10, y: -5 }, // 矩形左上角的位置
    };

    // 打印形状信息
    println!("{:?}", circle);
    println!("{:?}", rectangle);

    // 匹配形状并执行不同操作
    match circle {
        Shape::Circle { radius, center } => {
            println!("Circle with radius {} and center at ({}, {})", radius, center.x, center.y);
        },
        Shape::Rectangle { width, height, top_left } => {
            // 这里不会匹配到，因为circle是Circle变体
            // 但为了完整性，我们仍然提供这个分支
            println!("Rectangle with width {}, height {}, and top-left at ({}, {})", width, height, top_left.x, top_left.y);
        },
        // 可以添加更多变体匹配分支（尽管在这个例子中不需要）
    }

    match rectangle {
        Shape::Circle { .. } => {
            // 这里不会匹配到，因为rectangle是Rectangle变体
        },
        Shape::Rectangle { width, height, top_left } => {
            println!("Matched Rectangle: width = {}, height = {}, top-left = ({}, {})", width, height, top_left.x, top_left.y);
        },
    }
}

在这个例子中，Shape枚举有两个变体：Circle和Rectangle。每个变体都有自己的字段，这些字段可以是基本类型（如i32）或复杂类型（如Point结构体）。在main函数中，我们创建了Shape枚举的两个实例：一个Circle和一个Rectangle，并打印了它们的信息。然后，我们使用match表达式来匹配这些形状并执行不同的操作。

另外还可以对该枚举类型进行方法实现扩展：

enum Shape {
    Circle {
        radius: i32,
        center: Point, // 复杂类型：包含一个Point结构体
    },
    Rectangle {
        width: i32,
        height: i32,
        top_left: Point, // 复杂类型：包含一个Point结构体
    },
    // 可以添加更多变体，例如三角形等，每个都可以有自己的字段
}

impl Shape {
	pub fn area(&self) -> f64 {
		match self {
			Shape::Rectangle { width, height } => (width as f64) * (height as f64),  
            Shape::Circle { radius } => std::f64::consts::PI * (radius as f64).powi(2), 
		}
}