rust结构体

在 Rust 中，结构体（Struct）是组织数据的核心方式。根据外观和用途，结构体主要分为以下 3 种基本形式：

1. 经典结构体 (Field Struct)

这是最常用的形式，类似于 C 语言或 Java 的类，具有具名的成员变量。

• 语法：struct Name { field: Type, ... }
• 用途：用于存储具有明确业务含义的数据集。
• 示例：

  struct User {
      id: u32,
      username: String,
      active: bool,
  }

2. 元组结构体 (Tuple Struct)

没有字段名，只有字段类型。通过索引（.0, .1）访问。

• 语法：struct Name(Type, Type, ...);
• 用途：
  • Newtype 模式：为现有类型创建包装，增强类型安全性（例如：防止误将 UserId 当做 OrderId）。
  • 简单聚合：当字段含义非常明显时（如坐标、颜色值）。
• 示例：

  struct Color(i32, i32, i32);
  struct UserId(u64); // Newtype 模式

3. 单元结构体 (Unit-Like Struct)

完全没有字段，不占用内存空间（Size = 0）。

• 语法：struct Name;
• 用途：
  • Trait 载体：仅为了在某个类型上实现 Trait 而定义，本身不存数据。
  • 状态机标记：作为编译期的状态标记。
• 示例：

  struct GlobalConfig;
  impl SomeTrait for GlobalConfig { ... }

4. 不透明/透明结构体 (Opaque Struct) —— FFI 专用变体

在涉及 C 语言交互的项目中，为了模拟 C 的“不透明指针”，常使用带私有字段的结构体。

• 形式：pub struct SCBuilder { _unused: [u8; 0] }
• 用途：
  • 所有权隔离：禁止在 Rust 侧直接实例化（因为 _unused 字段是私有的）。
  • 类型安全：确保该指针只能与 SCBuilder 相关的函数配合使用，不能传给其他 C 接口。 

5. 递归结构体 (Recursive Struct) —— 配合智能指针

Rust 要求结构体大小在编译期确定，因此递归结构体必须配合 Box。

• 形式：struct Node { data: i32, next: Option<Box<Node>> }
• 用途：用于实现链表、树、图等动态拓扑结构。

总结对比表

形式	实例化语法	内存占用	核心使用场景
经典结构体	User { id: 1, ... }	所有字段总和	业务实体、复杂配置
元组结构体	UserId(1)	同内部字段	类型包装 (Newtype)、坐标点
单元结构体	let x = Name;	0 字节	Trait 实现、占位符
不透明结构体	禁止直接实例化	0 字节	FFI/C 语言底层指针对接

建议：
如果只是想通过类型系统区分两个 u32（如 Width 和 Height），用元组结构体；如果是描述一个对象模型，用经典结构体；如果是对接 C 语言的不明结构，用带有私有 [u8; 0] 字段的不透明结构体。

参考资料：

1.rust语言元组结构体