【Rust练习】12.枚举
练习题来自:https://practice-zh.course.rs/compound-types/enum.html
1
// 修复错误
enum Number {
Zero,
One,
Two,
}
enum Number1 {
Zero = 0,
One,
Two,
}
// C语言风格的枚举定义
enum Number2 {
Zero = 0.0,
One = 1.0,
Two = 2.0,
}
fn main() {
// 通过 `as` 可以将枚举值强转为整数类型
assert_eq!(Number::One, Number1::One);
assert_eq!(Number1::One, Number2::One);
}
枚举的值不能是f64
浮点数,另外,两个枚举值不能直接进行比较,因为没有实现Debug
的特征。可以手动实现Debug
,这里我们还是按作者的想法改。
// C语言风格的枚举定义
enum Number2 {
Zero = 0,
One = 1,
Two = 2,
}
fn main() {
// 通过 `as` 可以将枚举值强转为整数类型
assert_eq!(Number::One as u64, Number1::One as u64);
assert_eq!(Number1::One as u64, Number2::One as u64);
}
Rust的枚举和C++完全不一样,C++11中的enum class
已经禁止了枚举值直接和数值的比较,但是枚举的范围还是仅限常量,Rust则非常灵活,可以包含各种数据。不过事实上,这是Rust实现“多态”的一种思路,对于C++来说,继承就够了。
某些场景下(比如你确信你的枚举不会引发额外的问题),使用C语言传统的枚举会提升开发效率,但是Rust并不相信自己的程序员有这个能力。
2 枚举成员可以持有各种类型的值
// 填空
enum Message {
Quit,
Move { x: i32, y: i32 },
Write(String),
ChangeColor(i32, i32, i32),
}
fn main() {
let msg1 = Message::Move{__}; // 使用x = 1, y = 2 来初始化
let msg2 = Message::Write(__); // 使用 "hello, world!" 来初始化
}
答案
fn main() {
let msg1 = Message::Move{y:2, x:1}; // 使用x = 1, y = 2 来初始化
let msg2 = Message::Write(String::from("hello, world!")); // 使用 "hello, world!" 来初始化
}
这就是我刚才说的,可以包含各种数据。
3
// 仅填空并修复错误
enum Message {
Quit,
Move { x: i32, y: i32 },
Write(String),
ChangeColor(i32, i32, i32),
}
fn main() {
let msg = Message::Move{x: 1, y: 2};
if let Message::Move{__} = msg {
assert_eq!(a, b);
} else {
panic!("不要让这行代码运行!");
}
}
作者有的题目出得就突出一个迷惑,这题就是,不走到panic
,assert
也过不了,这种题目的意义是什么?
fn main() {
let msg = Message::Move{x: 1, y: 2};
if let Message::Move{x:a,y: b} = msg {
assert_eq!(a, b);
} else {
panic!("不要让这行代码运行!");
}
}
4 🌟🌟 使用枚举对类型进行同一化
// 填空,并修复错误
enum Message {
Quit,
Move { x: i32, y: i32 },
Write(String),
ChangeColor(i32, i32, i32),
}
fn main() {
let msgs: __ = [
Message::Quit,
Message::Move{x:1, y:3},
Message::ChangeColor(255,255,0)
];
for msg in msgs {
show_message(msg)
}
}
fn show_message(msg: Message) {
println!("{}", msg);
}
这是一个数组,按数组的语法即可:
#[derive(Debug)]
// 填空,并修复错误
enum Message {
Quit,
Move { x: i32, y: i32 },
Write(String),
ChangeColor(i32, i32, i32),
}
fn main() {
let msgs: [Message; 3] = [
Message::Quit,
Message::Move{x:1, y:3},
Message::ChangeColor(255,255,0)
];
for msg in msgs {
show_message(msg)
}
}
fn show_message(msg: Message) {
println!("{:?}", msg);
}
5 🌟🌟 Rust 中没有 null,我们通过 Option 枚举来处理值为空的情况
// 填空让 `println` 输出,同时添加一些代码不要让最后一行的 `panic` 执行到
fn main() {
let five = Some(5);
let six = plus_one(five);
let none = plus_one(None);
if let __ = six {
println!("{}", n)
}
panic!("不要让这行代码运行!");
}
fn plus_one(x: Option<i32>) -> Option<i32> {
match x {
__ => None,
__ => Some(i + 1),
}
}
注意Rust中的if
使用的是单等于号,这种match
的语法,写过Kotlin的我其实还能接受,都是为了简化代码。
fn main() {
let five = Some(5);
let six = plus_one(five);
let none = plus_one(None);
if let Some(n) = six {
println!("{}", n)
}
return;
panic!("不要让这行代码运行!");
}
fn plus_one(x: Option<i32>) -> Option<i32> {
match x {
None => None,
Some(i) => Some(i + 1),
}
}
至于这个Option
,C++有个类似的std::optional
,我写过文章介绍:【C++】optional的使用(一),这就是后发优势,optional
是C++17才引入的,此前已经有了继承自C语言的null
和C++自己的nullptr
,想全改成optional
就不能保证兼容性。
6 🌟🌟🌟🌟 使用枚举来实现链表.
// 填空,让代码运行
use crate::List::*;
enum List {
// Cons: 链表中包含有值的节点,节点是元组类型,第一个元素是节点的值,第二个元素是指向下一个节点的指针
Cons(u32, Box<List>),
// Nil: 链表中的最后一个节点,用于说明链表的结束
Nil,
}
// 为枚举实现一些方法
impl List {
// 创建空的链表
fn new() -> List {
// 因为没有节点,所以直接返回 Nil 节点
// 枚举成员 Nil 的类型是 List
Nil
}
// 在老的链表前面新增一个节点,并返回新的链表
fn prepend(self, elem: u32) -> __ {
Cons(elem, Box::new(self))
}
// 返回链表的长度
fn len(&self) -> u32 {
match *self {
// 这里我们不能拿走 tail 的所有权,因此需要获取它的引用
Cons(_, __ tail) => 1 + tail.len(),
// 空链表的长度为 0
Nil => 0
}
}
// 返回链表的字符串表现形式,用于打印输出
fn stringify(&self) -> String {
match *self {
Cons(head, ref tail) => {
// 递归生成字符串
format!("{}, {}", head, tail.__())
},
Nil => {
format!("Nil")
},
}
}
}
fn main() {
// 创建一个新的链表(也是空的)
let mut list = List::new();
// 添加一些元素
list = list.prepend(1);
list = list.prepend(2);
list = list.prepend(3);
// 打印列表的当前状态
println!("链表的长度是: {}", list.len());
println!("{}", list.stringify());
}
答案如下:
// 填空,让代码运行
use crate::List::*;
enum List {
// Cons: 链表中包含有值的节点,节点是元组类型,第一个元素是节点的值,第二个元素是指向下一个节点的指针
Cons(u32, Box<List>),
// Nil: 链表中的最后一个节点,用于说明链表的结束
Nil,
}
// 为枚举实现一些方法
impl List {
// 创建空的链表
fn new() -> List {
// 因为没有节点,所以直接返回 Nil 节点
// 枚举成员 Nil 的类型是 List
Nil
}
// 在老的链表前面新增一个节点,并返回新的链表
fn prepend(self, elem: u32) -> List {
Cons(elem, Box::new(self))
}
// 返回链表的长度
fn len(&self) -> u32 {
match *self {
// 这里我们不能拿走 tail 的所有权,因此需要获取它的引用
Cons(__, ref tail) => 1 + tail.len(),
// 空链表的长度为 0
Nil => 0
}
}
// 返回链表的字符串表现形式,用于打印输出
fn stringify(&self) -> String {
match *self {
Cons(head, ref tail) => {
// 递归生成字符串
format!("{}, {}", head, tail.stringify())
},
Nil => {
format!("Nil")
},
}
}
}
fn main() {
// 创建一个新的链表(也是空的)
let mut list = List::new();
// 添加一些元素
list = list.prepend(1);
list = list.prepend(2);
list = list.prepend(3);
// 打印列表的当前状态
println!("链表的长度是: {}", list.len());
println!("{}", list.stringify());
}
Rust官方曾经提到,现代编程语言不是很需要链表。事实上Rust因为所有权的原因,实现一个链表是要比其他语言困难的。