A.3 struct、enum 与 match 语法

在第 4 章深入剖析「部分移动」「方法接收者三件套」与「代数数据类型（ADT）内存布局」之前，如果你还不熟悉 Rust 定义结构体、方法、枚举和模式匹配的基础字面写法，可以先通过本文快速过一遍。

一、结构体（`struct`）与 `impl` 方法块

在 Rust 中，数据字段定义在 struct 里，而操作这些数据的函数则单独写在 impl 块里：

源文件：struct-and-impl.rs

struct User {
    name: String,
    active: bool,
}

impl User {
    fn new(name: String) -> Self {
        Self { name, active: true }
    }

    fn is_active(&self) -> bool {
        self.active
    }
}

fn main() {
    let u = User::new(String::from("Alice"));
    println!("{} {}", u.name, u.is_active());
}

运行程序，输出 Alice true。这段代码展示了四个最常用的基础语法点：

1. 声明与实例化（含同名字段简写）

声明：struct User { name: String, active: bool } 定义了结构体的字段名与各自的类型（字段之间用逗号分隔）。
实例化与同名简写：创建实例时直接写 User { name: ..., active: true }（不需要像 Java 那样写 new 关键字）。如果在 User::new(name: String) 函数里，局部变量的名字刚好和字段名都叫 name，可以直接简写成 Self { name, active: true }，不必重复写 name: name。
结构体更新语法（..）：如果想基于已有的 u1 创建一个只改了部分字段的 u2，可以写 let u2 = User { active: false, ..u1 };（表示其余未列出的字段全部直接从 u1 移入或复制过来）。

2. 其余两种结构体形态：元组结构体与单元结构体

除了上面带字段名的常规结构体，Rust 还支持两种轻量写法：

元组结构体（Tuple Struct）：字段不写名字，只写类型，如 struct Color(u8, u8, u8); 或单字段包装 struct Meters(f64);。实例化像元组一样写 let d = Meters(10.5);，用 d.0 访问内部字段。
单元结构体（Unit-like Struct）：没有任何字段，直接写 struct Marker;，和单元类型 () 一样在内存中占 0 个字节，常用于在第 5 章中单独挂载某个 Trait 行为。

3. `impl` 块里的 `Self`、关联函数（`::`）与方法（`.`）

在 impl User { ... } 内部：

大写的 Self：是当前 impl 目标类型（即 User）的内置类型别名。写 -> Self 和 Self { ... } 就等于写 -> User 和 User { ... }。
关联函数（Associated Function，用 :: 调用）：第一个参数不是 self 的函数（如 fn new(name: String) -> Self）。它挂在类型名名下，不依赖某个已经存在的实例，调用时写双冒号 User::new(...)（主线中见过的 String::from("hello") 也是关联函数）。
方法（Method，用 . 调用）：第一个参数是 self、&self 或 &mut self 的函数（如 fn is_active(&self) -> bool，其中 &self 是 self: &Self 的简写）。调用时直接对实例用点号 u.is_active()。（为什么这三种 self 代表不同的所有权与借用权限，见主线结构体与方法章节。）

二、枚举（`enum`）与模式匹配（`match` / `if let`）

在 C 或 Java 中，枚举通常只是一组命名整数常量；而在 Rust 中，同一个 enum 的不同变体（Variant）可以直接挂接不同类型的数据载荷。

源文件：enum-and-match.rs

enum Status {
    Idle,
    Running(u32),
    Failed { code: i32 },
}

fn describe(state: &Status) {
    match state {
        Status::Idle => println!("idle"),
        Status::Running(pct) => println!("running: {pct}%"),
        Status::Failed { code } => println!("failed: {code}"),
    }
}

fn main() {
    let states = [
        Status::Idle,
        Status::Running(80),
        Status::Failed { code: 500 },
    ];
    for s in &states {
        describe(s);
    }

    if let Status::Running(pct) = states[1] {
        println!("current progress: {pct}%");
    }
}

运行程序，依次输出 idle、running: 80%、failed: 500 和 current progress: 80%。

1. 枚举变体的三种写法

如 enum Status 所示，同一个枚举内部的变体可以自由选择三种形态：

不带数据：如 Status::Idle；
像元组一样带匿名数据：如 Status::Running(u32)，构造时写 Status::Running(80)；
像结构体一样带具名字段：如 Status::Failed { code: i32 }，构造时写 Status::Failed { code: 500 }。

无论当前值是哪个变体，它们的对外类型统一都是 Status。

2. `match` 穷尽匹配：把变体里的数据拆出来

因为编译器在运行前不知道一个 Status 变量里装的到底是哪一种变体，你不能直接对它点出 pct 或 code，必须通过模式匹配先核对变体形状，再把里面的数据绑定到局部变量上使用：

语法结构：每个分支写作 模式 => 表达式,（如果右侧是多行代码，可以用 { ... } 包起来）。
编译期穷尽性检查（Exhaustiveness）：match 必须把目标枚举的所有可能变体全部覆盖完，漏掉任何一个变体都会直接编译报错。如果你想把剩余不关心的分支统一兜底处理，可以在最后一行使用通配符 _ => ...。
本身也是表达式：和上一节讲的 if / else 一样，match 整体也是一个能产出值的表达式，可以直接写在 let msg = match state { ... }; 的等号右侧。

3. 只关心一种情况时的简写：`if let`

如果你在某处代码里只关心某一个特定变体（比如只想在处于 Status::Running 时打印进度，其余状态什么都不做），写完整的 match 还要补一行 _ => () 就显得啰嗦。

此时可以直接用 if let 语法糖：

if let Status::Running(pct) = states[1] {
    println!("current progress: {pct}%");
}

它的读法是：「如果等号右边的 states[1] 能够匹配上左边的模式 Status::Running(pct)，就把里面的值拆进变量 pct 并执行花括号里的代码；否则直接跳过。」

A.3 struct、enum 与 match 语法

一、结构体（struct）与 impl 方法块

1. 声明与实例化（含同名字段简写）

2. 其余两种结构体形态：元组结构体与单元结构体

3. impl 块里的 Self、关联函数（::）与方法（.）

二、枚举（enum）与模式匹配（match / if let）