【Rust自学】6.1. 定义枚举

news2024/12/27 9:55:20

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6.1.1. 什么是枚举

枚举允许我们列举所有可能的值来定义一个类型。这与其他编程语言中的枚举类似，但 Rust 的枚举更加灵活和强大，因为它们可以关联数据和方法，类似于其他语言中的类或结构体。

6.1.2. 定义枚举

举个例子，比如说IP地址无非就只有2种——IPv4和IPv6，要么是IPv4要么是IPv6，这种情况就非常适合使用枚举类型，因为枚举的值也只能是它所有变体（枚举所有可能的值）里的一个。

enum IpAddrKind{
	V4,
	V6,
}

这个代码使用enum关键字声明了一个叫IpAddrkind的枚举类型，它有两个类型——一个是V4，一个是V6，分别代表IPv4和IPv6。

6.1.3. 枚举值

表示（创建）枚举值非常简单，格式为枚举类型的名字::变体,例如：

let four = IpAddrKind::V4;
let six = IpAddrKind::V6;

枚举的变体都在其标识符所在的空间下，它的标识符就是这个枚举类型的名。

我们可以声明一个函数，它接收IpAddrKind这个类型作为它的参数，而传递的值就即可以是V4也可以是V6：

fn route(ip_addr: IpAddrKind) {  
    match ip_addr {  
        IpAddrKind::V4 => println!("IPv4"),  
        IpAddrKind::V6 => println!("IPv6"),  
    }  
}

让我们试试效果：
整体代码：

enum IpAddrKind{  
    V4,  
    V6,  
}  
  
fn main() {  
    let four = IpAddrKind::V4;  
    let six = IpAddrKind::V6;
    // 调用函数  
    route(four);  
    route(six);  
    route(IpAddrKind::V4);  
}  
  
fn route(ip_addr: IpAddrKind) {  
    match ip_addr {  
        IpAddrKind::V4 => println!("IPv4"),  
        IpAddrKind::V6 => println!("IPv6"),  
    }  
}

输出:

IPv4
IPv6
IPv4

6.1.3. 将数据附加到枚举的变体中

枚举类型是一种自定义的数据类型，所以它可以作为结构体里面字段的类型，例如：

struct IpAddr {  
    kind: IpAddrKind,  
    address: String,  
}

IpAddr下的Kind的类型是IpAddrKind，存储网络协议；它的另一个字段address是字符串类型，存储具体的IP地址。

通过这样的结构体，我们可以在main()函数中声明一些存储IPv4、IPv6信息的变量:

fn main() {  
    let home = IpAddr {  
        kind: IpAddrKind::V4,  
        address: String::from("127.0.0.1"),  
    };  
    let loopback = IpAddr {  
        kind: IpAddrKind::V6,  
        address: String::from("::1"),  
    };  
}

Rust允许数据直接附加到枚举的变体中，例如：

enum IpAddr {
	V4(String),
	V6(String),
}

在每个变体的后边加上一个类型（不一定都是同一个类型）。例如这里V4和V6这两个变体后都跟了String类型。

这种做法的优点是：

不需要额外使用struct
每个变体可以拥有不同的类型以及相关联的数据量

比如说：

enum IpAddr {
	V4(u8, u8, u8, u8),
	V6(String),
}

IPv4实际上是由4个32位的数字（也就是u8的容量）组成的，而IPv6是字符串，所以就应该使用String。如果我们想要将V4地址存储为四个u8值，但仍将V6地址表示为一个String值，我们将无法使用结构体。枚举可以轻松处理这种情况。

我们来重写一下6.1.3中的代码：

enum IpAddrKind{  
    V4(u8, u8, u8, u8),  
    V6(String),  
}  
  
fn main() {  
    let home = IpAddrKind::V4(127, 0, 0, 1);  
    let loopback = IpAddrKind::V6(String::from("::1"));  
}

确实比前文的代码少多了。

6.1.4. 标准库中的IpAddr

事实上，标准库中就提供了关于IP地址的枚举类型，看一下官方是怎么写的

struct Ipv4Addr {
    // --snip--
}

struct Ipv6Addr {
    // --snip--
}

enum IpAddr {
    V4(Ipv4Addr),
    V6(Ipv6Addr),
}

Ipv4Addr和Ipv6Addr的内容这里没有写出来，但这不是重点。重点是此代码说明任何类型的数据放入枚举变体中都是可以的：例如字符串、数字类型或结构。甚至可以包含另一个枚举。

6.1.5. 在枚举类型使用方法(Method)

方法（Method）的概念在上一个文章中就有涉及，这里不过多阐述。定义方法使用impl关键字，如下例：

enum Message {
    Quit,
    Move { x: i32, y: i32 },
    Write(String),
    ChangeColor(i32, i32, i32),
}
impl Message {
    fn call(&self) {
        println!("Something happens");
    }
}
fn main(){
	let m = Message::Write(String::from("hello"));
    m.call();
}