8.2 Vector + Enum的应用

8.2.0. 本章内容

第八章主要讲的是 Rust 中常见的集合。Rust 提供了很多集合类型的数据结构，这些集合可以包含很多值。但是第八章所讲的集合与数组和元组有所不同。

第八章中的集合是存储在堆内存上而非栈内存上的，这也意味着这些集合的数据大小无需在编译时就确定，在运行时它们可以动态地变大或变小。

本章主要会讲三种集合：Vector、String 和 HashMap。

8.2.1. Vector 和 enum 如何互补

虽然 Vector 可以动态地变大或变小，但是它里面元素的数据类型仍然必须相同。但有的时候我们需要在堆内存上存储不同类型的数据，那这种情况怎么办呢？

还记得 6.1. 定义枚举 中介绍的枚举类型吗？枚举的变体可以附加数据，而且这些附加的数据可以是不同类型。最主要的是，枚举类型的变体都定义在同一个枚举类型下，也就是说所有的变体都是同一个类型，因此可以被存储到 Vector 中。

这样就可以通过枚举，让 Vector 能够存储不同数据类型的数据。

8.2.2. Vector + enum

来看一个实际使用 Vector + 枚举类型的例子：

enum SpreadSheetCell {
    Int(i32),
    Float(f64),
    Text(String),
}

fn main() {
    let row = vec![
        SpreadSheetCell::Int(5567),
        SpreadSheetCell::Text("up up".to_string()),
        SpreadSheetCell::Float(114.514),
    ];
}

这个例子模拟了 Excel 单元格的行为：单元格内只能存储整数、浮点数或字符串其中之一。所以我们定义了 SpreadSheetCell 这个枚举类型，拥有 3 个变体，分别用于存储整数（Int）、浮点数（Float）和字符串（Text）。

在 main 函数中，声明了变量 row 用于存储一行的单元格。因为一行的单元格数量不确定，所以需要 Vector 来存储。在这个例子里初始化时有三个单元格：第一个存储整数 5567，第二个放了字符串 "up up"，第三个放了浮点数 114.514。

通过这个例子，我们可以看到：通过使用可附加数据的枚举类型，就可以变相地在 Vector 里存放不同类型的数据。

那么 Rust 为什么在编译时就需要知道 Vector 里元素的类型呢？因为这样 Rust 才能确定堆内存上到底需要多少内存来容纳这个 Vector。除此之外，如果允许在 Vector 上存储不同类型的元素，那么在对元素进行批量操作时，有些操作可能对某些类型合法、对另一些类型不合法，程序就会出错。而这种枚举类型配合 match 表达式的方式，使得 Rust 能在编译时提前知晓所有可能情况，在运行时就可以正确处理了。

在这个例子上，Vector 确实实现了存储不同的数据类型，但前提是我们必须确切知道可能有哪些数据类型（也就是集合是详尽的）。否则，如果这个类型有无限种可能（或者说不详尽），那么使用枚举也没有办法，连枚举都定义不出来。针对这种情况，Rust 提供了 trait，但这个得等到后面再讲。