Структури, модули, външни пакети

11 октомври 2018

Административни неща

Инсталирайте си Rust: https://2018.fmi.rust-lang.bg/topics/2

Административни неща

Инсталирайте си Rust: https://2018.fmi.rust-lang.bg/topics/2
Елате в Discord канала: https://discord.gg/FCTNfbZ

Административни неща

Инсталирайте си Rust: https://2018.fmi.rust-lang.bg/topics/2
Елате в Discord канала: https://discord.gg/FCTNfbZ
Регистрирайте се в https://fmi.rust-lang.bg!

Съдържание

преговор с допълнение

Съдържание

преговор с допълнение
структури

Съдържание

преговор с допълнение
структури
методи

Съдържание

преговор с допълнение
структури
методи
модули

Съдържание

преговор с допълнение
структури
методи
модули
използване на пакети от crates.io

Преговор

Преместване и копиране. Move semantics

Преговор

Преместване и копиране. Move semantics
Собственост и заемане (Ownership & borrowing)

Преговор

Преместване и копиране. Move semantics
Собственост и заемане (Ownership & borrowing)
Псевдоними (&T и &mut T)

Преговор

Преместване и копиране. Move semantics
Собственост и заемане (Ownership & borrowing)
Псевдоними (&T и &mut T)
Borrow checker

Преговор

Типа String

let mut s = String::from("hello");
s.push_str(", world");

println!("{}", s);

                hello, world

Преговор

Типа &str (string slice)

let s = String::from("hello, world");
let r1 = &s[..];
let r2 = &r1[1..4];

println!("{}", r2);

                ell
            

Преговор

Tипа Vec

let mut v = Vec::new();
v.push(1);
v.push(2);
v.push(3);

println!("{:?}", v);

                [1, 2, 3]
            

Преговор

.. и макрото vec!

let v = vec![1, 2, 3];

println!("{:?}", v);

                [1, 2, 3]

Неща, за които не ни стигна времето

Типа &[T]

Неща, за които не ни стигна времето

Типа &[T]

резен от масив

Неща, за които не ни стигна времето

Типа &[T]

резен от масив
аналогично на &str

Неща, за които не ни стигна времето

Типа &[T]

резен от масив
аналогично на &str
репрезентиран като (ptr, len)

&[T]

Slice literal

let slice = &[1, 2, 3];

println!("{:?}", slice);

                [1, 2, 3]

&[T]

Array slice

let arr = [1, 2, 3];
let slice = &arr[..];

println!("{:?}", slice);

                [1, 2, 3]

&[T]

Vector slice

let v = vec![1, 2, 3];
let slice = &v[..];

println!("{:?}", slice);

                [1, 2, 3]

Бонус синтаксис

Създаване на масиви с еднакви елементи

let zeroed = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0];

println!("{:?}", zeroed);

                [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

Бонус синтаксис

Създаване на масиви с еднакви елементи

let zeroed = [0; 8];

println!("{:?}", zeroed);

                [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

Бонус синтаксис

Създаване на масиви с еднакви елементи

let zeroed = [0; 8];

println!("{:?}", zeroed);

                [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

Синтаксисът е [element; count]

Бонус синтаксис

Създаване на вектори с еднакви елементи

let zeroed = vec![0; 8];

println!("{:?}", zeroed);

                [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

Структури

Синтаксис

struct User {
    username: String,
    email: String,
    sign_in_count: u64,
}

Структури

Създаване на инстанция

let user = User {
    username: String::from("Иванчо"),
    email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    sign_in_count: 10,
};

Структури

Достъп до полета

let user = User {
    username: String::from("Иванчо"),
    email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    sign_in_count: 10,
};

println!("{}, {}", user.username, user.email);

                Иванчо, ivan40@abv.bg
            

Структури

Достъп до полета

let user = User {
    username: String::from("Иванчо"),
    email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    sign_in_count: 10,
};

let user_ref = &user;

println!("{}, {}", user_ref.username, user_ref.email);

                Иванчо, ivan40@abv.bg
            

Структури

Достъп до полета

let user = User {
    username: String::from("Иванчо"),
    email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    sign_in_count: 10,
};

let user_ref = &user;

println!("{}, {}", user_ref.username, user_ref.email);

                Иванчо, ivan40@abv.bg
            

Полетата се доспъпват по същия начин и през референция

Структури

Struct update syntax

let user = User {
    username: String::from("Иванчо"),
    email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    sign_in_count: 10,
};

let hacker = User {
    email: String::from("hackerman@l33t.hax"),
    ..user
};

println!("{}, {}", hacker.username, hacker.email);

                Иванчо, hackerman@l33t.hax
            

Методи и асоциирани функции

struct User { ... }

impl User {
    fn new(username: String, email: String) -> User {
        User {
            username: username,
            email: email,
            sign_in_count: 0,
        }
    }
}

Методи и асоциирани функции

struct User { ... }

impl User {
    fn new(username: String, email: String) -> User {
        User {
            username: username,
            email: email,
            sign_in_count: 0,
        }
    }
}

struct блока съдържа само полетата на структурата

Методи и асоциирани функции

struct User { ... }

impl User {
    fn new(username: String, email: String) -> User {
        User {
            username: username,
            email: email,
            sign_in_count: 0,
        }
    }
}

struct блока съдържа само полетата на структурата
методи и функции се добавят в отделен impl блок

Методи и асоциирани функции

let user = User::new(
    String::from("Иванчо"),
    String::from("ivan40@abv.bg"),
);

Методи и асоциирани функции

let user = User::new(
    String::from("Иванчо"),
    String::from("ivan40@abv.bg"),
);

функцията new е префиксната с името на структурата (User) и оператора ::

Методи и асоциирани функции

Конструктури и деструктури

Методи и асоциирани функции

Конструктури и деструктури

в Rust няма конструктори

Методи и асоциирани функции

Конструктури и деструктури

в Rust няма конструктори
вместо това се използват асоциирани функции

Методи и асоциирани функции

Конструктури и деструктури

в Rust няма конструктори
вместо това се използват асоциирани функции
често използвани имена са
- new
- from_*
- with_*

Методи и асоциирани функции

Конструктури и деструктури

в Rust няма конструктори
вместо това се използват асоциирани функции
често използвани имена са
- new
- from_*
- with_*
в Rust има деструктори, но за тях ще говорим по-късно

Методи и асоциирани функции

Още един пример

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn new(width: f64, height: f64) -> Self {
        Self { width, height }
    }

    fn area(&self) -> f64 {
        self.width * self.height
    }
}

Методи и асоциирани функции

Кратък синтаксис за създаване на структури

let width = 2.0;
let height = 3.0;

let rect = Rectangle {
    width: width,
    height: height,
};

let width = 2.0;
let height = 3.0;

let rect = Rectangle {
    width,
    height,
};

Методи и асоциирани функции

Типа Self

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn new(width: f64, height: f64) -> Self {
        Self { width, height }
    }
}

Методи и асоциирани функции

Типа Self

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn new(width: f64, height: f64) -> Self {
        Self { width, height }
    }
}

достъпен само в impl блок

Методи и асоциирани функции

Типа Self

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn new(width: f64, height: f64) -> Self {
        Self { width, height }
    }
}

достъпен само в impl блок
alias на типа, за който имплементираме

Методи и асоциирани функции

Методи

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn area(&self) -> f64 {
        self.width * self.height
    }
}

Методи и асоциирани функции

Методи

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn area(&self) -> f64 {
        self.width * self.height
    }
}

функция, която приема като първи аргумент self, &self, &mut self (method receiver)

Методи и асоциирани функции

Методи

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn area(&self) -> f64 {
        self.width * self.height
    }
}

функция, която приема като първи аргумент self, &self, &mut self (method receiver)
self <=> self: Self

Методи и асоциирани функции

Методи

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn area(&self) -> f64 {
        self.width * self.height
    }
}

функция, която приема като първи аргумент self, &self, &mut self (method receiver)
self <=> self: Self
&self <=> self: &Self

Методи и асоциирани функции

Методи

struct Rectangle { width: f64, height: f64 }

impl Rectangle {
    fn area(&self) -> f64 {
        self.width * self.height
    }
}

функция, която приема като първи аргумент self, &self, &mut self (method receiver)
self <=> self: Self
&self <=> self: &Self
&mut self <=> self: &mut Self

Методи и асоциирани функции

Методи

Методите могат да се използват като най-обикновена функция

let rect = Rectangle::new(2.0, 3.0);
let area = Rectangle::area(&rect);

println!("{}", area);

                6

Методи и асоциирани функции

Методи

Но могат и да се извикват със синтаксиса за методи

let rect = Rectangle::new(2.0, 3.0);
let area = rect.area();

println!("{}", area);

                6

Методи и асоциирани функции

Методи

Но могат и да се извикват със синтаксиса за методи

let rect = Rectangle::new(2.0, 3.0);
let area = rect.area();

println!("{}", area);

                6

както полетата, методите се достъпват с .

Методи и асоциирани функции

Методи

Но могат и да се извикват със синтаксиса за методи

let rect = Rectangle::new(2.0, 3.0);
let area = rect.area();

println!("{}", area);

                6

както полетата, методите се достъпват с .
компилатора автоматично добавя *, & или &mut, така че аргумента да съвпадне с method receiver-а

Tuple structs

Именувани кортежи

struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);

let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);

Tuple structs

Полетата се достъпват с .0, .1, и т.н.

struct Color(i32, i32, i32);

let black = Color(0, 0, 0);

println!("r: {}, g: {}, b: {}", black.0, black.1, black.2);

                r: 0, g: 0, b: 0

Празни структури

struct Electron {}
struct Proton;

let x = Electron {};
let y = Proton;

Модули

cargo new communicator --lib

communicator
├── Cargo.toml
└── src
    └── lib.rs

Модули

Модули в същия файл

// src/lib.rs

mod network {
    fn connect() {
        // ...
    }
}

mod client {
    fn connect() {
        // ...
    }
}

Модули

Модули в отделни файлове

// src/lib.rs

mod network;
mod client;

// src/network.rs

fn connect() {
    // ...
}

// src/client.rs

fn connect() {
    // ...
}

Модули

Модули в отделни файлове

communicator
├── Cargo.toml
└── src
    └── client.rs
    └── lib.rs
    └── network.rs

Подмодули

Подмодули в същия файл

// src/lib.rs

mod network {
    fn connect() {
        // ...
    }

    mod client {
        fn connect() {
            // ...
        }
    }
}

Подмодули

Подмодули в отделни файлове

// src/lib.rs

mod network;

// src/network/mod.rs

mod client;

fn connect() {
    // ...
}

// src/network/client.rs

fn connect() {
    // ...
}

Подмодули

Подмодули в отделни файлове

communicator
├── Cargo.toml
└── src
    └── lib.rs
    └── network
        └── client.rs
        └── mod.rs

Подмодули

Подмодули в отделни файлове

communicator
├── Cargo.toml
└── src
    └── lib.rs
    └── network
        └── client.rs
        └── mod.rs

Компилаторът търси за файловете MOD_NAME.rs или MOD_NAME/mod.rs

Достъп

В модул имаме директен достъп до всичко останало дефинирано в модула

mod client {
    fn connect() { /* ... */ }

    fn init() {
        // client::connect();
        connect();
    }
}

Достъп

Ако искаме да използваме нещо извън модула трябва да използваме пълното име

mod client {
    fn connect() { /* ... */ }
}

mod network {
    fn init() {
        ::client::connect();
    }
}

Достъп

Ако искаме да използваме нещо извън модула трябва да използваме пълното име..

mod client {
    fn connect() { /* ... */ }
}

mod network {
    fn init() {
        ::client::connect();
    }
}

                error[E0603]: function `connect` is private
 --> /src/main_32.rs:8:9
  |
8 |         ::client::connect();
  |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^
            

Достъп

.. и освен това то трябва да е публично достъпно (keyword pub)

mod client {
    pub fn connect() { /* ... */ }
}

mod network {
    fn init() {
        ::client::connect();
    }
}

Достъп

Можем да използваме use за да импортираме имена от друг модул

mod client {
    pub fn connect() { /* ... */ }
}

mod network {
    use client::connect;

    fn init() {
        connect();
    }
}

Достъп

Ако искаме да импортираме неща от подмодул, може да използваме use self::... за релативен път

mod network {
    mod client {
        pub fn connect() { /* ... */ }
    }

    // еквивалентно на use network::client::connect;
    use self::client::connect;

    fn init() {
        connect();
    }
}

Достъп: public и private

по подразбиране всичко е private

Достъп: public и private

по подразбиране всичко е private
за да се направи нещо достъпно извън модула, в който е дефинирано, се използва pub

Достъп: public и private

по подразбиране всичко е private
за да се направи нещо достъпно извън модула, в който е дефинирано, се използва pub
винаги има достъп до нещата, които са дефинирани в текущия модул, или по-нагоре в йерархията

Достъп: public и private

mod user {
    pub struct User {
        username: String,
        email: String,
    }
}

use self::user::User;

fn main() {
    let user = User {
        username: String::from("Иванчо"),
        email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    };
}

Достъп: public и private

mod user {
    pub struct User {
        username: String,
        email: String,
    }
}

use self::user::User;

fn main() {
    let user = User {
        username: String::from("Иванчо"),
        email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    };
}

                error[E0451]: field `username` of struct `user::User` is private
  --> /src/main_36.rs:14:9
   |
14 |         username: String::from("Иванчо"),
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ field `username` is private

error[E0451]: field `email` of struct `user::User` is private
  --> /src/main_36.rs:15:9
   |
15 |         email: String::from("ivan40@abv.bg"),
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ field `email` is private
            

Достъп: public и private

mod user {
    pub struct User {
        pub username: String,
        pub email: String,
    }
}

use self::user::User;

fn main() {
    let user = User {
        username: String::from("Иванчо"),
        email: String::from("ivan40@abv.bg"),
    };
}

Достъп: public и private

mod user {
    pub struct User {
        username: String,
        email: String,
    }

    pub fn new(username: String, email: String) -> User {
        User { username, email }
    }
}

fn main() {
    let user = user::new(
        String::from("Иванчо"),
        String::from("ivan40@abv.bg"),
    );
}

Достъп: public и private

mod user {
    pub struct User {
        username: String,
        email: String,
    }

    pub mod init {
        use super::User;

        pub fn new(username: String, email: String) -> User {
            User { username, email }
        }
    }
}

fn main() {
    let user = user::init::new(
        String::from("Иванчо"),
        String::from("ivan40@abv.bg"),
    );
}

Достъп: public и private

mod user {
    mod user {
        pub struct User {
            username: String,
            email: String,
        }
    }

    pub mod init {
        use super::user::User;

        pub fn new(username: String, email: String) -> User {
            User { username, email }
        }
    }
}

                error[E0451]: field `username` of struct `user::user::User` is private
  --> /src/main_40.rs:15:20
   |
15 |             User { username, email }
   |                    ^^^^^^^^ field `username` is private

error[E0451]: field `email` of struct `user::user::User` is private
  --> /src/main_40.rs:15:30
   |
15 |             User { username, email }
   |                              ^^^^^ field `email` is private
            

Пакети

Ще си направим игра за отгатване на число

cargo new number_guessing_game --bin

Пакети

трябва ни генератор на случайни числа

Пакети

трябва ни генератор на случайни числа
в стандартната библиотека няма такъв

Пакети

трябва ни генератор на случайни числа
в стандартната библиотека няма такъв
https://crates.io/

Пакети

трябва ни генератор на случайни числа
в стандартната библиотека няма такъв
https://crates.io/
https://crates.io/crates/rand

Cargo.toml

[package]
name = "number_guessing_game"
version = "0.1.0"
authors = ["Nikola Stoyanov <ns.barzakov@gmail.com>"]

[dependencies]

Cargo.toml

[package]
name = "number_guessing_game"
version = "0.1.0"
authors = ["Nikola Stoyanov <ns.barzakov@gmail.com>"]

[dependencies]
rand = "0.5.5"

Използване

extern crate rand;

// ...

Използване

extern crate rand;

// ...

cargo build

Документация

https://docs.rs/ - документация за всички пакети от crates.io

Документация

https://docs.rs/ - документация за всички пакети от crates.io
https://docs.rs/rand/

Имплементация

Live demo