5.16.方法语法

函数是伟大的，不过如果你在一些数据上调用了一堆函数，这将是令人尴尬的。 考虑下面代码：

baz(bar(foo(x)));

我们可以从左向右阅读，我们会看到“baz bar foo”。不过这不是函数被调用的顺序，调用应该是从内向外的：“foo bar baz”。如果能这么做不是更好吗？

x.foo().bar().baz();

幸运的是，正如对上面那个问题的猜测，你可以！Rust通过impl关键字提供了使用方法调用语法（method call syntax）。

方法调用

这是它如何工作的：

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}

impl Circle {
    fn area(&self) -> f64 {
        std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
    }
}

fn main() {
    let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
    println!("{}", c.area());
}

这会打印12.566371。

我们创建了一个代表圆的结构体。我们写了一个impl块，并且在里面定义了一个方法，area。方法的第一参数比较特殊，&self。它有3种变体：self，&self和&mut self。你可以认为这第一个参数就是x.foo()中的x。这3种变体对应x可能的3种类型：self如果只是栈上的一个值，&self如果是一个引用，然后&mut self如果是一个可变引用。我们应该默认使用&self，因为它最常见。这是一个三种变体的例子：

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}

impl Circle {
    fn reference(&self) {
       println!("taking self by reference!"); 
    }

    fn mutable_reference(&mut self) {
       println!("taking self by mutable reference!"); 
    }

    fn takes_ownership(self) {
       println!("taking ownership of self!"); 
    }
}

最后，你可能还记得，一个圆的面积是π*r²。因为我们向area传递了&self参数，我们可以像任何其它参数那样使用它。因为我们知道它是一个Circle，我们可以像处理其它结构体一样访问radius。导入π再进行一些乘法，我们就有了面积。

链式方法调用（Chaining method calls）

现在我们知道如何调用方法了，例如foo.bar()。那么我们最开始的那个例子呢，foo.bar().baz()？我们称这个为“方法链”，我们可以通过返回self来做到这点。

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}

impl Circle {
    fn area(&self) -> f64 {
        std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
    }

    fn grow(&self) -> Circle {
        Circle { x: self.x, y: self.y, radius: (self.radius * 10.0) }
    }
}

fn main() {
    let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
    println!("{}", c.area());

    let d = c.grow().area();
    println!("{}", d);
}

注意返回值：

fn grow(&self) -> Circle {

我们看到我们返回了一个Circle。通过这个函数，我们可以增长一个圆的面积100倍。

静态方法

我们也可以定义一个不带self参数的方法。这是一个Rust代码中非常常见的模式：

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}

impl Circle {
    fn new(x: f64, y: f64, radius: f64) -> Circle {
        Circle {
            x: x,
            y: y,
            radius: radius,
        }
    }
}

fn main() {
    let c = Circle::new(0.0, 0.0, 2.0);
}

这个静态函数（static method）为我们构建了一个新的Circle。注意静态函数是通过Struct::method()语法调用的，而不是ref.method()语法。

创建者模式（Builder Pattern）

我们说我们需要我们的用户可以创建圆，不过我们只允许他们设置他们关心的属性。否则，x和y将是0.0，并且radius将是1.0。Rust并没有方法重载，命名参数或者可变参数。我们利用创建者模式来代替。它看起像这样：

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}

impl Circle {
    fn area(&self) -> f64 {
        std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
    }
}

struct CircleBuilder {
    coordinate: f64,
    radius: f64,
}

impl CircleBuilder {
    fn new() -> CircleBuilder {
        CircleBuilder { coordinate: 0.0, radius: 0.0, }
    }

    fn coordinate(&mut self, coordinate: f64) -> &mut CircleBuilder {
    self.coordinate = coordinate;
    self
    }

    fn radius(&mut self, radius: f64) -> &mut CircleBuilder {
    self.radius = radius;
    self
    }

    fn finalize(&self) -> Circle {
        Circle { x: self.coordinate, y: self.coordinate, radius: self.radius }
    }
}

fn main() {
    let c = CircleBuilder::new()
                .coordinate(10.0)
                .radius(5.0)
                .finalize();

    println!("area: {}", c.area());
}

我们在这里又声明了一个结构体，CircleBuilder。我们给它定义了一个创建者函数。我们也在Circle中定义了area()方法。我们还定义了另一个方法CircleBuilder: finalize()。这个方法从构造器中创建了我们最后的Circle。现在我们使用类型系统来强化我们的考虑：我们可以用CircleBuilder来强制生成我们需要的Circle。