第七章 · 结构体与方法 · Rust 入门：编译器是你最严格的朋友

把散装数据捆成一个「东西」

地基打完，开始盖房子。写真实程序的第一需求是：把几个相关的数据捆在一起当一个东西用。比如一个用户，有名字、邮箱、年龄三个字段。Rust 里这个「捆」叫结构体（struct）：

struct User {
    name: String,
    email: String,
    age: u32,
}

声明一个结构体，等于向编译器报备了一种新类型，从此它和 i32、String 平起平坐。造一个实例、访问字段，都很直白：

let u = User {
    name: String::from("阿蟹"),
    email: String::from("[email protected]"),
    age: 27,
};
println!("{}", u.name);   // 点号取字段

字段的所有权规则一个不少：u.name 是个 String，把它 move 走之后，u 就残缺了（不能再整体使用，但没被移走的字段还能用）。所有权不是只管单个变量，它管的是每一个值，包括躲在结构体肚子里的。

方法：让数据带上自己的操作

光有数据还不够，我们想写 u.is_adult() 这样的调用。Rust 的做法是用 impl 块（implementation，「实现块」）把函数挂到类型上：

impl User {
    fn is_adult(&self) -> bool {
        self.age >= 18
    }

    fn birthday(&mut self) {
        self.age += 1;
    }
}

第一个参数是self，指「调用这个方法的那个实例自己」。它的三种写法恰好就是借用规则的现场教学：

&self：只读借用——只是看看，最常见；
&mut self：可变借用——要改实例，所以实例本身得是 mut 的；
self（不带 &）：过户——方法直接把实例吃掉，少见，用于「用完即焚」的转换。

调用 u.is_adult() 时你不用手写引用，Rust 自动帮你加上——这叫「自动引用」，是个贴心的语法糖。

对比一下就明白 Rust 的克制：Java 里方法写在 class 里面，数据和操作焊死在一起；Rust 里 struct 只管数据，impl 只管操作，两者可以分开写、甚至分文件写。效果一样，但结构更松——后面讲 trait 时你会看到这个「松」留出了多大的余地。

关联函数：不挂在实例上的「静态方法」

impl 块里还可以写不收 self 的函数，叫关联函数（associated function）——大白话是「挂在类型上、但不属于任何实例的函数」，类似别的语言里的静态方法。最经典的用途是构造函数：

impl User {
    fn new(name: &str, age: u32) -> User {
        User {
            name: String::from(name),
            email: String::new(),
            age,
        }
    }
}

let u = User::new("阿蟹", 27);   // 用 :: 而不是 . 调用

调用时用 ::（从类型出发）而不是 .（从实例出发），一眼就能看出「这是在造东西，不是在用东西」。你其实已经见过它了：String::from(...) 就是 String 的关联函数。

注意 new 只是社区约定俗成的名字，不是关键字。Rust 没有传统意义的构造函数——一个关联函数返回一个实例，仅此而已。没有魔法，只有约定。

元组结构体与单元结构体：两个边角料

顺手认识两个变体，偶尔很顺手。字段懒得起名时，用元组结构体，按位置访问：

struct Color(u8, u8, u8);
let rust_orange = Color(183, 65, 14);
println!("{}", rust_orange.0);   // 183

它比裸元组 (u8, u8, u8) 强在是个独立类型——Color 和 Point 哪怕字段一模一样也互不兼容，传参时不会张冠李戴。还有一种连字段都没有的单元结构体 struct Marker;，纯粹当类型标记用，后面讲 trait 时有用武之地。

结构体把「一个东西是什么」说清楚了。但程序里还有另一种同样常见的形状：一个东西是几种可能之一——一个网络请求要么成功要么失败，一个值要么存在要么不存在。这种「之一」用结构体表达很别扭，它是下一章枚举的主场。