创建零大小结构的多种方法之间有什么区别？

Question

我找到了四种不同的方法来创建struct没有数据:

• struct A{} // empty struct / empty braced struct
  

• struct B(); // empty tuple struct
  

• struct C(()); // unit-valued tuple struct
  

• struct D; // unit struct
  

(我将离开任意嵌套的元组,其中只包含()s和单变量enum声明,因为我理解为什么不应该使用这些元组).

这四个声明之间有什么区别？我会将它们用于特定目的,还是可以互换？

这本书和参考书令人惊讶地无益.我发现这个接受RFC(clarified_adt_kinds),其进入的差异位,即单元结构也声明了一个恒定值D和元组结构也声明构造函数B()和C(_: ()).但是,它没有提供关于使用哪个的设计指南.

我的猜测是,当我导出它们时pub,实际上可以在我的模块之外构造哪些类型存在差异,但我没有找到关于它的确凿文档.

Answer 1

struct D; // unit struct

这是人们编写零大小struct.

struct A{} // empty struct / empty braced struct
struct B(); // empty tuple struct

这些只是 basicstruct和 tuple 的特例，struct它们碰巧没有参数。RFC 1506解释了允许那些（他们不习惯）的理由：

允许具有 0 个字段的元组结构和元组变体。这个限制是人为的，可以轻松解除。处理元组结构/变体的宏编写者将很乐意摆脱这种特殊情况。

因此，它们很容易由宏生成，但人们很少会自己编写它们。

struct C(()); // unit-valued tuple struct

这是 tuple 的另一个特例struct。在 Rust 中，()是一种与任何其他类型一样的类型，因此struct C(());与struct E(u32);. 虽然类型本身不是很有用，但禁止它会产生另一个需要在宏或泛型中处理的特殊情况（struct F<T>(T)当然可以实例化为F<()>）。

请注意，在 Rust 中有许多其他方法可以使用空类型。例如。可能有一个函数返回Result<(), !>来表明它不产生值，并且不会失败。虽然您可能认为()在这种情况下返回会更好，但如果您实现了一个要求您返回但让您选择和的特征，则您可能必须这样做。Result<T, E>T = ()E = !

Answer 2

这四个定义之间只有两个功能上的区别（稍后我将提到第五种可能性）：

1. 语法（最明显）。麦卡顿的答案更加详细。
2. 标记struct时pub，其构造函数（也称为struct文字语法）是否可在其定义的模块之外使用。

您的示例中唯一不能从当前模块外部直接构造的示例是C。如果尝试执行此操作，则会收到错误消息：

mod stuff {
    pub struct C(());
}
let _c = stuff::C(());  // error[E0603]: tuple struct `C` is private

发生这种情况是因为未标记该字段pub。如果声明C为pub struct C(pub ())，则错误消失。

您没有提到的另一种可能性是给出了更具描述性的错误消息：普通结构，其零pub成员数为零。

mod stuff {
    pub struct E {
        _dummy: (),
    }
}
let _e = stuff::E { _dummy: () };  // error[E0451]: field `_dummy` of struct `main::stuff::E` is private

（同样，您可以使用进行_dummy声明，从而使字段在模块外部可用pub。）

由于E的构造函数仅在stuff模块内部可用，stuff因此对何时以及如何E创建的值具有独占控制权。标准库中的许多结构都利用了这一点，例如Box（举一个明显的例子）。零大小类型的工作方式完全相同；实际上，从模块定义的外部，您唯一知道不透明类型为零大小的方法是调用mem::size_of。