struct - 创建零大小结构的多种方法有什么区别？

Question

我找到了四种不同的方法来创建一个没有数据的struct:

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

• struct B(); // empty tuple struct
  

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

• struct D; // unit struct
  

(我将只包含 () 和单变体 enum 声明的任意嵌套元组排除在外，因为我理解为什么那些不应该被使用)。

这四种声明有什么区别？我会将它们用于特定目的，还是可以互换？

这本书和引用资料出奇地没有帮助。我确实找到了 this accepted RFC (clarified_adt_kinds)这有点不同，即单元结构还声明了一个常量值 D 并且元组结构还声明了构造函数 B() 和 C( _: ())。但是，它没有提供关于为什么使用哪个的设计指南。

我的猜测是，当我使用 pub 导出它们时，实际上可以在我的模块之外构造哪些类型存在差异，但我没有找到关于这方面的结论性文档。

Answer 1

这四个定义之间只有两个功能差异(我稍后会提到第五种可能性):

1. 语法(最明显的)。 mcarton's answer进入更多细节。
2. 当结构被标记为pub时，它是否是constructor (也称为 struct literal syntax )可在其定义的模块外使用。

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。如果你尝试这样做，你会得到一个错误:

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该字段未标记为pub；如果将 C 声明为 pub struct C(pub ())，则错误消失。

还有另一种你没有提到的可能性，它给出了一个稍微更具描述性的错误消息:一个普通的结构，具有一个零大小的非 pub 成员。

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

(同样，您可以通过使用 pub 声明它来使 _dummy 字段在模块外部可用。)

由于 E 的构造函数只能在 stuff 模块中使用，stuff 可以独占控制 的取值时间和方式E 被创建。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；事实上，从定义它的模块外部，你知道不透明类型是零大小的唯一方法是调用 mem::size_of .

另见

• What is an idiomatic way to create a zero-sized struct that can't be instantiated outside its crate?
• Why define a struct with single private field of unit type?