类型

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本章译文最后维护日期：2020-11-14

Rust 程序中的每个变量、程序项和值都有一个类型。值的类型定义了该如何解释用于保存它的内存数据，以及定义了可以对该值执行的操作。

内置的类型以非平凡的方式(in nontrivial ways)紧密地集成到语言中，这种方式是不可能在用户定义的类型中模拟的。用户定义的类型功能有限。

内置类型列表：

• 原生类型(primitive types):
  • 布尔型(Boolean) — true 或 false
  • 数字类(Numeric) — 整型(integer) 和 浮点型(float)
  • 文本类(Textual) — 字符型(char) 和 字符串切片(str)
  • never类型 — ! — 没有值的类型
• 序列类型(sequence types)：
  • 元组(Tuple)
  • 数组(Array)
  • 切片(Slice)
• 用户自定义类型(user-defined types)：
  • 结构体(Struct)
  • 枚举(Enum)
  • 联合体(Union)
• 函数类型(function types)：
  • 函数(Functions)
  • 闭包(Closures)
• 指针类型(pointer types)：
  • 引用(References)
  • 裸指针(Raw pointers)
  • 函数指针(Function pointers)
• trait类型(Trait types):
  • trait对象(Trait objects)
  • 实现trait(Impl trait)

类型表达式

^句法
Type :
      TypeNoBounds
   | ImplTraitType
   | TraitObjectType

TypeNoBounds :
      ParenthesizedType
   | ImplTraitTypeOneBound
   | TraitObjectTypeOneBound
   | TypePath
   | TupleType
   | NeverType
   | RawPointerType
   | ReferenceType
   | ArrayType
   | SliceType
   | InferredType
   | QualifiedPathInType
   | BareFunctionType
   | MacroInvocation

上表中的 Type 文法规则中定义的各种类型表达式都是某个具体类型的句法产生式。它们可以覆盖指代：

• 序列类型（tuple, array, slice）。
• 类型路径(type paths)，这些包括：
  • 原生类型（布尔型, 数字类类型, 文本类类型）。
  • 指向程序项（结构体(struct), 枚举(enum), 联合体(union), 类型别名, trait）的路径。
  • Self路径，其中 Self 是实现类型。
  • 泛型类型参数。
• 指针类型（引用, 裸指针, 函数指针）。
• 自动推断型类型(inferred type)，就是请求编译器确定类型的类型。
• 用来消除歧义的圆括号。
• Trait类型：trait对象(trait object) 和 实现trait(impl trait).
• never型(!)。
• 展开成类型表达式的宏。

圆括号组合类型

ParenthesizedType :
   ( Type )

在某些情况下，类型组合在一起时可能会产生二义性。此时可以在类型周围使用元括号来避免歧义。例如，引用类型的类型约束列表中的 +运算符搞不清楚其左值的边界位置在哪里，因此需要使用圆括号来明确其边界。这里需要的消歧文法就是使用 TypeNoBounds 句法规则替代 Type 句法规则。

#![allow(unused)]
fn main() {
use std::any::Any;
type T<'a> = &'a (dyn Any + Send);
}

递归类型

标称类型(nominal types) — 结构体(struct)、枚举(enum)和联合体(union) — 可以是递归的。也就是说，每个枚举(enum)变体或结构体(struct)或联合体(union)的字段可以直接或间接地指向此枚举(enum)或结构体(struct)类型本身。这种递归有一些限制：

• 递归类型必须在递归中包含一个标称类型（不能仅是类型别名或其他结构化的类型，如数组或元组）。因此不允许使用 type Rec = &'static [Rec]。
• 递归类型的尺寸必须是有限的；也就是说，类型的递归字段必须是指针类型。
• 递归类型的定义可以跨越模块边界，但不能跨越模块可见性边界或 crate 边界（为了简化模块系统和类型检查）。

递归类型及使用示例：

#![allow(unused)]
fn main() {
enum List<T> {
    Nil,
    Cons(T, Box<List<T>>)
}

let a: List<i32> = List::Cons(7, Box::new(List::Cons(13, Box::new(List::Nil))));
}