Rust 数据类型之类C枚举 c-like enum_百度小程序

枚举类型 enum

枚举类型是一种用于表示一组有限数量相互关联的离散型数据，这些值可以是不同的整数、字符串或其他类型的对象。枚举体内的元素称作“成员”，rust语言中，枚举里面的成员，都可以被看作是结构体，当然枚举还能嵌套另一个枚举。

定义和声明

在Rust中，枚举类型可以通过关键字enum来定义：

enum MyEnum {
    Variant1,
    Variant2,
    Variant3,
    //...
    VariantN,
}

enum是enumerate/enumeration的缩略词，MyEnum为自定义的枚举名。

Variant即变量的意思，有的译作“变体”，我觉得还是沿用C/C++语言中的称呼“成员”比较恰当。

Variant数量N一定有限的，太多的变量堆砌没有意义；而且N>=2，无成员或单个成员也无意义。

通过使用枚举类型，可以为不同的情况定义一组有限的取值。这在需要表示多个可能状态或选项的情况下非常有用。以下是几个常见的枚举类型经典实例：

例1：Color 枚举

Color 枚举表示颜色的不同可能取值，比如红色、绿色和蓝色。

enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue,
}

例2：Direction 枚举

Direction 枚举表示方向的不同可能取值，比如上、下、左和右。

enum Direction {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right,
}

例3：Weekday 枚举

Weekday 枚举表示一周中的不同天，比如一周7天的枚举。

enum Weekday {
    Sunday,
    Monday,
    Tuesday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Friday,
    Saturday,    
}

类C枚举 C-like

与C/C++语言中的枚举成员只允许是usigned int型常量，也称枚举常量。Rust中具有C风格的枚举，那么必须满足枚举里面的成员都是单元结构体。

打印输出

使用#[derive(Debug)]简化输出，格式：println!("{:?}", MyEnum::VariantN);

#[derive(Debug)]
enum Number {
    Zero,
    One,
    Two,
    Three,
}
fn main() {
    println!("zero is {:?}", Number::Zero);
    println!("one is {:?}", Number::One);
    println!("Two is {:?}", Number::Two);
    println!("Three is {:?}", Number::Three);
}

输出：

zero is Zero

one is One

Two is Two

Three is Three

强制转成整数

不使用#[derive(Debug)]，强制转化为整数后输出

enum Number {
    Zero,
    One,
    Two,
    Three,
}
fn main() {
    println!("zero is {}", Number::Zero as i32);
    println!("one is {}", Number::One as i32);
    println!("Two is {}", Number::Two as i32);
    println!("Three is {}", Number::Three as i32);
}

输出：

zero is 0

one is 1

Two is 2

Three is 3

类C枚举也可以通过赋值运算，变成一组离散的整数：

#![allow(dead_code)]
#[derive(Debug)]
enum Number {
    Zero,
    One,
    Two,
    Five = 5,
    Six,
}
fn main() {
    println!("zero is {}", Number::Zero as i32);
    println!("one is {}", Number::One as i32);
    println!("Five is {}", Number::Five as i32);
    println!("Six is {}", Number::Six as i32);
}

输出：

注：在整个程序中枚举成员Two没被调用过，可以用#![allow(dead_code)]来滤去警告。没有此行，上述程序在编译执行能输出结果，但同时警告：warning: variant `Two` is never constructed。

例1：Weekday 枚举

Weekday 枚举通过赋值，使得星期一到星期日对应整数1~7；而非默认的星期日到星期六对应整数0~6。

#![allow(dead_code)]
enum Weekday {
    Sunday = 7,
    Monday = 1,
    Tuesday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Friday,
    Saturday,
}
fn main() {
    println!("Sunday is {}", Weekday::Sunday as i32);
    println!("Tuesday is {}", Weekday::Tuesday as i32);
    println!("Saturday is {}", Weekday::Saturday as i32);
}

输出：

Sunday is 7

Tuesday is 2

Saturday is 6

例2：HttpStatus 枚举

HttpStatus 枚举表示不同的 HTTP 状态码，比如200表示成功，404表示找不到页面，500表示服务器内部错误等，共有近百个成员，列举部分如下：

#![allow(dead_code)]
 enum HttpStatus {
    Continue = 100, //"CONTINUE" 继续
    SwitchingProtocols, //"SWITCHING_PROTOCOLS" 切换协议
    Processing, //"PROCESSING" 执行
    Checkpoint, //"CHECKPOINT" 检查点
    OK = 200, //"OK" OK
    CREATED, //"Created" 创建
    ACCEPTED, //"Accepted" 接受
    NonAuthoritativeInformation, //"NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION" 非权威信息
    NoContent, //"NO_CONTENT" 没有内容
    ResetContent, //"RESET_CONTENT" 重置内容
    PartialContent, //"PARTIAL_CONTENT" 部分内容
    MultiStatus, //"MULTI_STATUS" 多个状态
    AlreadyReported, //"ALREADY_REPORTED" 已发
    IMUsed = 226, //"IM_USED" 已过时
    MultipleChoices = 300, //"MULTIPLE_CHOICES" 多选择
    MovedPermanently, //"MOVED_PERMANENTLY" 永久移动
    FOUND, //"Found" 找到
    MovedTemporarily, //"MOVED_TEMPORARILY"
    SeeOther, //"SEE_OTHER" 参见其它
    NotModified, //"NOT_MODIFIED" 未修改
    UseProxy, //"USE_PROXY"),
    TemporaryRedirect, //"TEMPORARY_REDIRECT" 暂时重定向
    PermanentRedirect, //"PERMANENT_REDIRECT" 永久重定向
    //......
    BadRequest = 400, //"BAD_REQUEST" 错误请求
    Unauthorized, //"UNAUTHORIZED" 未经授权
    PaymentRequired, //"PAYMENT_REQUIRED" 付费请求
    Forbidden, //"FORBIDDEN" 禁止
    NotFound, //"NOT_FOUND" 未找到
    MethodNotAllowed, //"METHOD_NOT_ALLOWED" 方法不容许
    NotAcceptable, //"NOT_ACCEPTABLE" 方法不接受
    //......
    InternalServerError = 500, // "INTERNAL_SERVER_ERROR" 服务器遇到了意料不到的情况，不能完成客户的请求
    NotImplemented, //"NOT_IMPLEMENTED"  服务器不支持实现请求所需要的功能
    BadGateway, //"BAD_GATEWAY" 从上游服务器接收到无效的响应
    ServiceUnavailable, //"SERVICE_UNAVAILABLE" 服务不可用
    GatewayTimeout, //"GATEWAY_TIMEOUT") 网关不能及时地从远程服务器获得应答
    //......
}
fn main() {
    println!("OK is {}", HttpStatus::OK as i32);
    println!("Bad Request is {}", HttpStatus::BadRequest as i32);
}

输出：

OK is 200

Bad Request is 400

例3：Color 枚举

用{:06x}格式输出6位16进制数表示的颜色

enum Color {
    Red = 0xff0000,
    Green = 0x00ff00,
    Blue = 0x0000ff,
}
fn main() {
    println!("roses are #{:06x}", Color::Red as i32);
    println!("leaves are #{:06x}", Color::Green as i32);
    println!("violets are #{:06x}", Color::Blue as i32);
    println!("red is {}", Color::Red as i32);
    println!("green is {}", Color::Green as i32);
    println!("blue is {}", Color::Blue as i32);
}

输出：

roses are #ff0000

leaves are #00ff00

violets are #0000ff

red is 16711680

green is 65280

blue is 255

模式匹配

枚举类型在 Rust 中经常与模式匹配（pattern matching）结合使用，以根据枚举类型的值执行不同的操作。

match 表达式

match 表达式可以用于对枚举变体进行模式匹配，并根据所匹配的变体执行相应的代码块。它的语法如下：

match value {
    pattern1 => {
        // 如果 value 匹配了 pattern1
    },
    pattern2 => {
        // 如果 value 匹配了 pattern2
    },
    // 其他模式...
}

如定义一个名为 Color 的枚举类型，其中包含了三个成员：Red、Green 和 Blue。每个成员都是一个合法的标识符，用于表示不同的颜色。

enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue,
}

对上述的 Color 枚举类型，可以使用模式匹配来执行相应的操作：

fn print_color(color: Color) {
    match color {
        Color::Red => println!("The color is Red"),
        Color::Green => println!("The color is Green"),
        Color::Blue => println!("The color is Blue"),
    }
}

上述示例中，函数 print_color 接收一个 Color 类型的参数，并使用 match 进行模式匹配。根据传入的颜色值，会执行相应的操作。

枚举方法

还可以自定义方法，为每个成员定义相应的值。

#![allow(dead_code)]
enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue,
    Yellow,
    Magenta,
    Cyan,
}
impl Color {
    fn to_rgb(&self) -> (u8, u8, u8) {
        match self {
            Color::Red => (255, 0, 0),
            Color::Green => (0, 255, 0),
            Color::Blue => (0, 0, 255),
            Color::Yellow => (255, 255, 0),
            Color::Magenta => (255, 0, 255),
            Color::Cyan => (0, 255, 255),
        }
    }
}
  
fn main() {
    let red = Color::Red;
    let red_rgb = red.to_rgb();
    println!("RGB value of red: {:?}", red_rgb);
    
    let yellow = Color::Yellow;
    let yellow_rgb = yellow.to_rgb();
    println!("RGB value of yellow: {:?}", yellow_rgb);
}

在上述示例中，我们为 Color 枚举类型实现了一个 to_rgb 方法，用于将颜色转换为 RGB 值。

总结起来，Rust 的枚举类型提供了强大的模式匹配功能，使得枚举类型非常灵活和可靠，适用于各种场景和数据处理需求。本文只初步学习类C风格的枚举类型，其它分类且听下回分解。

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