【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 ListNil}// 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 0Nil => 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 ListNil}// 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 0Nil => 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。