Struktury danych

Typy struktur

1. Struktura jednostkowa/pusta (ang. unit-like structure)

   struct EmptyStructure; 
    
   fn main() {
       let es = EmptyStructure;
   }

2. 🤔 Czy i w jakim celu możemy definiować takie struktury?
3. Struktura a’la krotka (ang. tuple structure)

   struct Color(i32, i32, i32); // fields are without names (are access as in tuple)
   struct Point(i32, i32, i32); // a different structure with the same types
    
   fn main() {
       let black = Color(0, 0, 0);
       let origin = Point(0, 0, 0);
   }

4. Po prostu struktura 😈:

   struct Point {
       x : f32,    // named attributes like in classes
       y : f32,
   }

Tworzenie instancji struktury

1. W przykładowym projekcie, w katalogu examples dodaj plik rectangle.rs.

2. Otwórz powyższy plik, a w nim utwórz strukturę danych opisującą prostokąt:

   #[derive(Debug)] // allows to print the structure in debug mode (ie. to use {:?})
   struct Rectangle {
       x : f32,
       y : f32
   }

3. Dodaj metodę main, w której utwórz nową instancję struktury Rectangle i wypisz ją na konsole:

   fn main() {
       let r = Rectangle{x: 1.0, y: 2.0}; // create a new instance using constructor
    
       println!("{:?}", r);
       
       println!("x: {}, y: {}", r.x, r.y); // access particular fields using . operator
   }

4. Skompiluj kod i uruchom przykład:

   cargo run --example rectangle

5. Możesz również utworzyć instancje na bazie innej instancji (poniższy kod dopisz do funkcji main z poprzedniego punktu)

   let r2 = Rectangle{x : 5, ..r1} // the rest of r2 parameters are copied from r1
   println!("{:?}", r);
   println!("x: {}, y: {}", r2.x, r2.y);

Dostęp i modyfikacja atrybutów

1. Instancja niemutowalna - wszystkie atrybuty są niemutowalne

   let r3 = Rectangle{x : 5.0, y : 9.0};
   println!("[{}, {}]", r3.x, r3.y);

2. Próba ustawienia wartości atrubutu

   r3.x = 6.0; // error

3. Instacja mutowalna

   let mut r4 = Rectangle{x : 5.0, y : 9.0};
   println!("[{}, {}]", r4.x, r4.y);
   r4.x = 6.0;
   r4.y = 7.0;
   println!("[{}, {}]", r4.x, r4.y);

Mutowalność struktury jest określana przez właściciela danej instancji i dotyczy całej instancji. Oznacza to, że nie można ustawiać mutowalności pojedynczych pól struktury. Co więcej, dana struktura w określonym kontekście może być mutowalna, a w innym nie (jeśli zmieni się właściciela z mutowalnego na niemutowalny).

Metody

Metody instancyjne

1. Pod definicją struktury Rectangle dodaj blok będący miejscem implementacji metod związanych z naszą strukturą

   impl Rectangle {
       // the place for rectangle methods
   }

2. Wewnętz powyższego bloku zdefiniuje metodę obliczającą pole prostokąta.

   fn area(&self) -> f32 {
       self.x * self.y
   }

   Zwróć uwage na pierwszy parametr metody (&self), który oznacza referencję do instancji struktury (musi to być zawsze pierwszy parametr metod instancyjnej). Referencję self możesz wykorzystać w ciele metody, aby odwołać się do pól instancji struktury lub innych metod instancyjnych.

3. W funkcji main dodaj kod, który wywoła metodę area na stworzonej wcześniej instrancji Rectangle

   println!("Area of {:?} is {}", r, r.area());

4. W analogiczny sposób dodaj metodę wyznaczającą obwód prostokąta.

5. Dodaj metodę umożliwiającą przeskalowanie prostokąta o zadany współczynnik.

   fn scale(&mut self, factor:f32) {
       self.x = self.x * factor;
       self.y = self.y * factor;
   }

   Zwróć uwagę na pierwszy parametr metody (&mut self), który oznacza, że metoda ta będzie modyfikować instancję struktury.

6. W metodzie main utwórz nową instancję i wywołaj na nią metodę scale:

   let r = Rectangle{ x : 5.0, y : 4.0};
   r.scale(2.0);
   println!("Area of r is {}", r.area());

7. Czy kod się skompilował? Dlaczego?

8. Jak poprawić powyższy przykład?

Metody powiązane

1. W bloku impl utwórz metodę new_square, który utworzy nowy kwadrat (metody tego typu nazywane są metodami fabrycznymi). Blok ten powinien wyglądać następująco:

   impl Rectangle {
       // ... other methods
       
       fn new_square(x : f32) -> Rectangle { // there is no self in the argument list
           Rectangle{x : x, y : x}
       }
   }

2. Metody powiązane wywołujemy za pomocą nazwy struktury, a następnie dwóch znaków dwukropka, w naszym przypadku będzie to Rectangle::new_square. W metodzie main utwórz nowy kwadrat i wydrukuj “go” na konsolę:

   let square = Rectangle::new_square(5.0);
   println!("square: {:?}", square);

3. Możesz uprościć metodę new_square wykorzystując regułę, pozwalającą na automatyczne przypisane parametru funkcji do parametru tworzonej instancji struktury o tej samej nazwie:

   fn new_square(x : f32) -> Rectangle {
       Rectangle{x, y : x} // the first argument can be passed in simplified form
   }