OFF 檔案是純文字檔案，可用於記錄三維（或更高維）多面體資訊，其基本格式為
OFF
點數 面數 邊數
點表
面表例如
OFF
4 4 6
0 0 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1
3 0 1 2
3 0 1 3
3 1 2 3
3 0 2 3記錄的是四個頂點定義的四面體，其邊數為 6。點表記錄了四個頂點的座標資訊
0 0 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1面表記錄了四個面片的資訊
3 0 1 2
3 0 1 3
3 1 2 3
3 0 2 3面表的第一列數字表示每個面片由多少個頂點構成，後繼各列為點表索引號，例如
3 0 1 3表示面片由 3 個頂點構成，這些頂點在點表中的索引號分別是 0, 1 和 3，分別對應點表中第一個點，第 2 個點和第 4 個點。
注意，OFF 檔案頭部分的邊數可以設為 0，並不影響多面體結構的正確性。
Mesh 結構體
在考慮如何解析 OFF 檔案之前，需要先確定記憶體中能夠用於表達多面體結構的資料型別，不然解析工作難以落到實處，該資料型別可定義為結構體型別：
struct Mesh {
points: Vec<Vec<f64>>, // 點表
facets: Vec<Vec<usize>> // 面表
}其中用於表示點和麵片的向量（Vec）例項位於堆上，因此通常不必擔心 Mesh 例項造成棧溢位的情況。原本我想將 Mesh 定義為
struct Point {
n: usize, // 維度
body: Box<[f64]> // 座標
}
struct Facet {
n: usize, // 頂點個數
vertices: Box<[usize]> // 頂點索引
}
struct Mesh {
points: Vec<Point>, // 點表
facets: Vec<Facet> // 面表
}上述定義邏輯上更符合多面體模型，但是使用 Box 指標無法為 Point 和 Facet 動態分配堆空間。實際上該問題已在「點」的那一節的「n 維點」部分出現過了。
以下程式碼為 Mesh 定義了 new 和 display 方法：
impl Mesh {
fn new() -> Mesh {
return Mesh {points: Vec::new(), facets: Vec::new()};
}
fn display(&self) {
println!("OFF");
println!("{0} {1} 0", self.points.len(), self.facets.len());
for x in &(self.points) {
let n = x.len();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", x[i]);
} else {
print!("{} ", x[i]);
}
}
}
for f in &(self.facets) {
let n = f.len();
print!("{} ", n);
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", f[i]);
} else {
print!("{} ", f[i]);
}
}
}
}
}其中，&(self.points) 表示對 Mesh 結構體的 points 成員的引用，也可寫為 &self.points，因為 . 運算子的優先順序比 & 高。不過，此處為何需要引用呢？
集合型別的引用
對於向量，在使用 for ... in 語法對其進行遍歷時，幕後需將向量例項作為引數傳給迭代器。有三種傳參形式：
- 傳向量例項；
- 傳向量例項的引用；
- 傳向量例項的可變引用。
由於上述程式碼中的 points 是 Mesh 結構體的成員，它的所有權倘若發生轉移會導致 Mesh 失去這個成員，rustc 不允許結構體的定義被如此隨意地破壞，故而報錯，而使用傳引用的方式則是允許的。
還有一個問題，在遍歷向量的過程中，有訪問向量元素的程式碼：
for x in &(self.points) {
let n = x.len();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", x[i]);
} else {
print!("{} ", x[i]);
}
}
}其中 x 是 Vec<f64> 例項還是它的引用？答案是後者。事實上，遍歷向量的過程中，獲取向量元素的方式也相應分為三種：
- 傳向量例項時，獲取的是向量元素的所有權；
- 傳向量例項的引用，獲取的是向量元素的引用；
- 傳向量例項的可變引用，獲取的是向量元素的可變引用。
泛型
迭代點集和麵片集的過程幾乎一樣，亦即
for x in &(self.points) {
let n = x.len();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", x[i]);
} else {
print!("{} ", x[i]);
}
}
}
for f in &(self.facets) {
let n = f.len();
print!("{} ", n);
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", f[i]);
} else {
print!("{} ", f[i]);
}
}
}倘若假設面表的輸出過程裡沒有 `
print!("{} ", n);便可將點表和的輸出過程統一為一個泛型函式：
fn display_matrix<T>(v: &Vec<T>) {
for x in v {
let n = x.len();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", x[i]);
} else {
print!("{} ", x[i]);
}
}
}
}之所以為這個函式名取名為 display_matrix，是因為元素為向量的向量，不就是矩陣嗎？
然後，可將 Mesh 的 display 方法定義為
impl Mesh {
fn display(&self) {
println!("OFF");
println!("{0} {1} 0", self.points.len(), self.facets.len());
display_matrix(&self.points);
display_matrix(&self.facets);
}
}結果會遭到 rustc 的毒打：
error[E0599]: no method named `len` found for reference `&T` in the current scope
error[E0608]: cannot index into a value of type `&T`
error[E0608]: cannot index into a value of type `&T`第一個錯誤是，rustc 認為 display_matrix 的泛型引數 T 沒有 len 方法。後兩個錯誤是 rustc 認為 T 不能用下標獲得值。換言之，rustc 希望我能夠「證明」T 既有 len 方法，也能用通過下標獲得值。rustc 是蠢的，它不知道在我的例子裡，T 為 Vec 型別既有 len 方法也能通過下標獲得值。
證明各種向量都有長度
證明的途徑是基於特性。例如，下面是一份完整的程式程式碼，它能夠為一個泛型函式證明 T 有 len 方法：
trait HasLength {
fn len(&self) -> usize;
}
impl HasLength for Vec<usize> {
fn len(&self) -> usize {
return self.len();
}
}
fn display_vec_len<T: HasLength>(v: &T) {
println!("{}", v.len());
}
fn main() {
let mut a: Vec<usize> = Vec::new();
a.push(1);
a.push(2);
display_vec_len(&a);
}上述程式碼，首先定義了一個名為 HasLength 的 Trait，然後為 Vec<usize> 型別實現了該 Trait。在泛型函式 display_vec_len 中將泛型引數 T 限定為實現了 HasLength Trait 的型別。
如果將 display_vec_len 函式應用於 Vec<f64> 型別呢？需要為 Vec<f64> 也實現 HasLength Trait。於是一個新的問題出現了，Trait 能不能也泛型化呢？這樣便可無需為每種具體的 Vec<T> 型別定義 HasLength Trait 了。試試看：
trait HasLength {
fn len(&self) -> usize;
}
impl<T> HasLength for Vec<T> {
fn len(&self) -> usize {
return self.len();
}
}
fn display_vec_len<T: HasLength>(v: &T) {
println!("{}", v.len());
}
fn main() {
let mut a: Vec<usize> = Vec::new();
a.push(1);
a.push(2);
display_vec_len(&a);
let mut b: Vec<f64> = Vec::new();
b.push(0.1);
b.push(0.2);
b.push(0.3);
display_vec_len(&b);
}結果符合預期。
下標運算
通過下標訪問陣列和向量的元素是 Rust 的語法糖，而該語法糖是基於標準庫定義的 std::ops::Index Trait 實現的。例如
fn main() {
let a = vec![1, 2, 3, 4];
println!("{}", a[2]);
}等同於
use std::ops::Index;
fn main() {
let a = vec![1,2,3,4];
println!("{}", a.index(2));
}對於以下泛型函式
fn matrix_index<T>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
return &v[i][j];
}若其呼叫程式碼為
let a = vec![vec![1, 2], vec![3, 4]];
println!("{}", matrix_index(&a, 0, 1));這裡有兩個問題。首先如何向 rustc 證明 matrix_index 的泛型引數 T 支援下標運算呢？其次 matrix_index 的返回型別是什麼？答案是
fn matrix_index<T: Index<usize>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> &impl Display
where <T as Index<usize>>::Output: Sized,
<T as Index<usize>>::Output: Display {
return &v[i][j];
}若想知道這個答案從何而來，需要在錯誤中逐步嘗試。
首先，嘗試證明 T 實現了 std::ops::Index Trait：
use std::ops::Index;
fn matrix_index<T: Index>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
return &v[i][j];
}但是 rust 會報錯，並給出整改建議：
rror[E0107]: missing generics for trait `Index`
add missing generic argument
|
| fn matrix_index<T: Index<Idx>>(v: &Vec<T>, ... ... ...看起來 Index Trait 用起來並不容易。去 Rust 標準庫文件搜尋一番，發現 Index Trait 的定義 [1] 為
pub trait Index<Idx> where
Idx: ?Sized, {
type Output: ?Sized;
fn index(&self, index: Idx) -> &Self::Output;
}那麼 Vec<T> 有沒有實現這個 Trait 呢？實現了，原始碼為
impl<T, I: SliceIndex<[T]>, A: Allocator> Index<I> for Vec<T, A> {
type Output = I::Output;
#[inline]
fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
Index::index(&**self, index)
}
}上述程式碼裡有許多語法是我從未見過的，結合 rustc 給出的建議，只能看出 Index Trait 用於證明泛型引數支援下標運算的方式是需要為該 Trait 提供一個型別引數，該引數對於 Vec<T> 型別而言，應該是 SliceIndex<[T]>，後者又是一個 Trait。
再試試看：
use std::ops::Index;
use std::slice::SliceIndex;
fn matrix_index<T: Index<SliceIndex<[T]>>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
return &v[i][j];
}對於上述程式碼，rustc 給出警告：
warning: trait objects without an explicit `dyn` are deprecated
|
| fn matrix_index<T: Index<SliceIndex<[T]>>>(v: &Vec<T>, ... ... ...
| ^^^^^^^^^^^^^^^按照 rustc 的建議，將 matrix_index 修改為
fn matrix_index<T: Index<dyn SliceIndex<[T]>>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
return &v[i][j];
}實事求是，此時我並不知道 dyn 的用途是什麼，姑且先聽命於 rustc。如此這般之後，阿彌陀佛，我們的 rustc 終於能少說兩句了，最後它只是冷冰冰地說：
error[E0191]: the value of the associated type `Output` (from trait `SliceIndex`) must be specified
|
| ...x_index<T: Index<dyn SliceIndex<[T]>>>(v: &Vec<T>, ... ... ...
| ^^^^^^^^^^^^^^^ help: specify the associated type: `SliceIndex<[T], Output = Type>`好吧，再試試：
fn matrix_index<T: Index<dyn SliceIndex<[T], Output = usize>>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
return v[i][j];
}現在給 matrix_index 新增的這些零碎已經差不多像天書了，即便如此， rustc 不僅沒有消停，反而瘋掉了，報出的錯誤資訊多得讓正經人看不下去。於是我只好靈光一閃，大概猜到了 Index<...> 這裡的空應該填什麼了。要填的應該是實現了 SliceIndex<[T]> Trait 的型別。對於我的需求，下標的型別應該是 usize，那麼 usize 是否實現了 SliceIndex<[T]> Trait 呢？答案是實現了，有標準庫原始碼為證 [2]。據此，應將 matrix_index 定義為
fn matrix_index<T: Index<usize>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
return &v[i][j];
}現在，rustc 終於不再批評泛型引數 T 有什麼問題了，它的注意力轉移到 matrix_index 的返回值型別上了，報錯資訊為
error[E0412]: cannot find type `不知該返回什麼型別` in this scope
|
| ...size, j: usize) -> 不知該返回什麼型別 {
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ help: a trait with a similar name exists: `AsMut我決定無視 rustc 給出的 help，原因是，我不懂它在說什麼。matrix_index 是泛型函式，它接受的引數是個矩陣——元素為向量的向量，矩陣的元素並不是特定的某種型別。我都不知道的事，rustc 憑什麼知道呢？此外，我也實在看不出 不知道該返回什麼型別 跟 AsMut 這兩個名字有啥相似的地方。
不過，rustc 的上述建議還是給了我一些啟發，函式的返回型別可以是 Trait [3]！matrix_index 返回值的型別應該是什麼 Trait 呢？由於 matrix_index 的返回結果是傳遞給 println! 的。基於我對 Rust 的淺薄認識，println! 所接受的引數必須提供 Display Trait 的實現。因此，不妨試試將 matrix_index 的返回值型別設定成 &impl Display——實現了 Display Trait 型別的引用——，亦即
use std::ops::Index;
use std::fmt::Display;
fn matrix_index<T: Index<usize>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> &impl Display {
return &v[i][j];
}rustc 看了我的靈光一閃的做法後，又發表了一通批判和建議：
error[E0277]: `<T as Index<usize>>::Output` doesn't implement `std::fmt::Display`
|
| ...i: usize, j: usize) -> impl Display {
| ^^^^^^^^^^^^ `<T as Index<usize>>::Output` cannot be formatted with the default formatter
... ... ...
| fn matrix_index<T: Index<usize>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> impl Display
| where <T as Index<usize>>::Output: std::fmt::Display {
| ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++對其建議，姑且一試：
fn matrix_index<T: Index<usize>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize) -> &impl Display
where <T as Index<usize>>::Output: Display {
return &v[i][j];
}rustc 又給出了新的錯誤報告以及建議：
error[E0277]: the size for values of type `<T as Index<usize>>::Output`
cannot be known at compilation time
|
| fn matrix_index<T: Index<usize>>(v: &Vec<T>, i: usize, j: usize)
| -> &impl Display
| ^^^^^^^^^^^^^ doesn't hav a size known at compile-time
= help: the trait `Sized` is not implemented for `<T as Index<usize>>::Output`
... ... ...
help: consider further restricting the associated type
|
| where <T as Index<usize>>::Output: Display, <T as Index<usize>>::Output: Sized {
| ++++++++++++++++++++++++++++++++++++於是，就有了本節一開始的那個答案。至此，我實在不知該如何讚美 rustc 了。也許要證明一個什麼東西是什麼東西，一直都是世界級難題吧。在人生中，請務必記住，不要去證明自己，否則自己的人生將像 Rust 程式碼一樣笨重。不過，還有一種可能，Rust 還有什麼更好的辦法能將本節一開始的程式碼寫得更優雅，只是我不知道，現在只能希望如此。
繁文縟節
現在可以寫出幾乎能夠統一各種元素為向量的向量（矩陣）的顯示函式了，
use std::ops::Index;
use std::fmt::Display;
trait HasLength {
fn len(&self) -> usize;
}
impl<T> HasLength for Vec<T> {
fn len(&self) -> usize {
return self.len();
}
}
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>)
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
for x in v {
let n = x.len();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
println!("{}", x[i]);
} else {
print!("{} ", x[i]);
}
}
}
}
impl Mesh {
fn display(&self) {
println!("OFF");
println!("{0} {1} 0", self.points.len(), self.facets.len());
display_matrix(&self.points);
display_matrix(&self.facets);
}
}感覺程式碼量比一開始未將點表和麵表遍歷過程統一的 display 方法所用的程式碼都要多，所以……我只是為了略加深入地學習一下 Trait 和泛型啊。
Display
既然已對 Trait 有所瞭解，為 Mesh 實現 display 方法，不如為 Mesh 實現 Display Trait。倘若根據 [4] 所載方法，很快會發現寫不下去，因為 Mesh 是複合結構，需要多次 write!，然而能搜到的實現 Display 的示例皆是單次 執行 write!。一個可行的方案是，先用 String 型別的字串收集所有要顯示的資訊，然後對該字串執行 write!。
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>) -> String
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
let mut s = String::new();
for x in v {
let n = x.len();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
s += format!("{}\n", x[i]).as_str();
} else {
s += format!("{} ", x[i]).as_str();
}
}
}
return s;
}
impl Display for Mesh {
fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> Result {
let mut s = String::new();
s += format!("OFF\n").as_str();
s += format!("{0} {1} 0\n", self.points.len(), self.facets.len()).as_str();
s += display_matrix(&self.points).as_str();
s += display_matrix(&self.facets).as_str();
write!(f, "{}", s)
}
}此處要畫的重點是 &str 和 String 的聯絡和區別。這些我已在 rhamal.pdf [5] 有所涉及。
閉包
請注意，在企圖以泛型函式統一點表和麵表的輸出過程時，前提是面表和點表的輸出過程完全一樣，但實際上並不一樣。輸出面的資訊時，不僅要輸出面表裡向量的值（面片頂點在點表中的下標），還要輸出面片頂點個數。這一差異可以通過為 display_matrix 增加一個引數的方式消除。例如
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>,
prefix: 型別待定) -> String
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
let mut s = String::new();
for x in v {
let n = x.len();
s += prefix(x).as_str();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
s += format!("{}\n", x[i]).as_str();
} else {
s += format!("{} ", x[i]).as_str();
}
}
}
return s;
}prefix 的意思是在輸出的每個點或面片資訊之前增加一些資訊，但是它應該是何種型別，值得探討，而且這可能是學習更多的 Rust 的好機會。
首先，如果將 prefix 設定為 bool 型別會怎樣？試試看
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>, prefix: bool) -> String
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
let mut s = String::new();
for x in v {
let n = x.len();
if prefix {
s += format!("{} ", n).as_str();
}
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
s += format!("{}\n", x[i]).as_str();
} else {
s += format!("{} ", x[i]).as_str();
}
}
}
return s;
}相應地，需將 Mesh 的 Display Trait 的實現修改為
impl Display for Mesh {
fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> Result {
let mut s = String::new();
s += format!("OFF\n").as_str();
s += format!("{0} {1} 0\n", self.points.len(), self.facets.len()).as_str();
s += display_matrix(&self.points, false).as_str();
s += display_matrix(&self.facets, true).as_str();
write!(f, "{}", s)
}
}上述實現能夠解決問題，但是程式碼語義不好，並且靈活性太差。試想，如果在輸出的面片資訊之前要輸出的資訊不是面片頂點個數，而是由 display_matrix 函式的使用者自己決定的其他資訊呢？更好的辦法是用函式型別作為 prefix 的型別，亦即
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>,
prefix: impl Fn(&T) -> String) -> String
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
let mut s = String::new();
for x in v {
let n = x.len();
s += prefix(x).as_str();
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
s += format!("{}\n", x[i]).as_str();
} else {
s += format!("{} ", x[i]).as_str();
}
}
}
return s;
}然後使用閉包作為 display_matrix 的引數 prefix 的值：
impl Display for Mesh {
fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> Result {
let mut s = String::new();
s += format!("OFF\n").as_str();
s += format!("{0} {1} 0\n", self.points.len(), self.facets.len()).as_str();
s += display_matrix(&self.points, |_| "".to_string()).as_str();
s += display_matrix(&self.facets, |x| format!("{} ", x.len())).as_str();
write!(f, "{}", s)
}
}上述程式碼能夠工作，但是效率不高。因為輸出點表時，display_matrix 函式本不需要執行 prefix 函式，而現在不得不執行，而且所執行的 prefix 返回的是空字串。在輸出點表時，如何令 display_matrix 知道 prefix 是空值，不需要理睬呢？只需令 prefix 函式帶有狀態即可，下面給出一個可行方案。
首先定義一個泛型的結構體：
struct Prefix<T> {
status: bool,
body: fn(&T) -> String
}
impl<T> Prefix<T> {
fn new() -> Prefix<T> {
Prefix{status: false, body: |_| "".to_string()}
}
}然後將 display_matrix 改寫為
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>,
prefix: Prefix<T>) -> String
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
let mut s = String::new();
for x in v {
let n = x.len();
if prefix.status {
s += (prefix.body)(x).as_str();
}
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
s += format!("{}\n", x[i]).as_str();
} else {
s += format!("{} ", x[i]).as_str();
}
}
}
return s;
}最後將 Mesh 的 Display 實現改寫為
impl Display for Mesh {
fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> Result {
let mut s = String::new();
s += format!("OFF\n").as_str();
s += format!("{0} {1} 0\n", self.points.len(), self.facets.len()).as_str();
s += display_matrix(&self.points, Prefix::new()).as_str();
s += display_matrix(&self.facets, Prefix{status: true,
body: |x| format!("{} ", x.len())}).as_str();
write!(f, "{}", s)
}
}OFF 檔案 -> Mesh 結構體
經歷了幾個大插曲，現在可以迴歸正題了。以下程式碼能夠開啟 OFF 檔案，
use std::path::Path;
use std::fs::File;
let path = Path::new("foo.off");
let file = File::open(path).unwrap();看到 unwrap 就該想到與之相關的型別可能是 Result 或 Option。Rust 標準庫總是擔心某個函式的返回值太過於直接而導致世界毀滅，因而非常熱衷於將函式的返回值先圈禁，再酌情釋放。
以下程式碼能夠讀取 OFF 檔案的第一行並對其核驗：
use std::io::{BufRead, BufReader};
let buf = BufReader::new(file);
let mut lines_iter = buf.lines().map(|l| l.unwrap());
// 核驗 OFF 檔案第一行內容是否為 "OFF"
// 凡是實現了 Eq Trait 的型別，皆能用 assert_eq! 比較是否相等
assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("OFF")));BufReader 的 lines 方法返回的是迭代器，其型別為 Lines 結構體。Lines 結構體提供了 Iterator Trait （迭代器）的實現。迭代器可用於遍歷資料序列。Iterator 的 map 方法能夠接受函式作為引數並將其應用於迭代器所訪問的資料。上述程式碼中，map 方法接受的是閉包 |l| l.unwrap()。Iterator 的 next 方法將迭代器向後移動，令其指向下一個元素並將其作為返回值。對迭代器執行第一次 next 時，得到的值便是迭代器所訪問的資料序列的第一個值，倘若繼續執行 next 方法，便可依次訪問資料序列後續的值，該過程通常隱匿於 for ... in 語法背後。倘若使用 for ... in 語法，遍歷檔案內容的每一行，只需
for line in buf.lines() {
println!("{}", line.unwrap());
}由於 OFF 檔案的第二行定義了多面體結構的點表和麵表的長度，決定了遍歷 OFF 檔案內容的過程需要由計數器控制，因此為方便獲得點表和麵表，顯式呼叫迭代器的的 next 方法較 for ... in 語法更為合適。
接下來，解析 OFF 檔案的第二行，獲得點表和麵表的長度資訊：
let second_line = lines_iter.next().unwrap();
let mut split = second_line.split_whitespace();
let n_of_points: usize = split.next().unwrap().parse().unwrap();
let n_of_facets: usize = split.next().unwrap().parse().unwrap();由於 line_iter 迭代器返回值是包含著 String 型別例項的引用，對其 unwrap 後，便得到該引用。String 的 split_whitespace 方法可基於空白字元對 String 型別例項進行分割。上一章我用了一個簡單的狀態機實現的 split_str 是針對 &str 型別的，分割結果儲存於 Vec<(usize, usize)>。String 的 split_whitespace 方法返回的並非字串的分割結果，而是迭代器。倘若使用我實現的 split_str 函式實現上述程式碼等同功能，只需
let second_line = lines_iter.next().unwrap();
let second_line_as_str = second_line.as_str();
let split = split_str(second_line_as_str);
let n_of_points: usize = second_line_as_str[(split[0].0 .. split[0].1)].parse().unwrap();
let n_of_facets: usize = second_line_as_str[(split[1].0 .. split[1].1)].parse().unwrap();相形之下，還是用 String 的 split_whitespace 方法吧。
有了點表和麵表的長度，便可用迭代器繼續讀取 OFF 檔案的剩下內容，解析點集資訊和麵集資訊：
let mut mesh = Mesh::new();
for _i in 0 .. n_of_points {
let line = lines_iter.next().unwrap();
let mut p: Vec<f64> = Vec::new();
for x in line.split_whitespace() {
p.push(x.parse().unwrap());
}
mesh.points.push(p);
}
for _i in 0 .. n_of_facets {
let line = lines_iter.next().unwrap();
let mut f: Vec<usize> = Vec::new();
let mut split = line.split_whitespace();
let n:usize = split.next().unwrap().parse().unwrap(); // 忽略第一個元素
for x in split {
f.push(x.parse().unwrap());
}
assert_eq!(n, f.len());
mesh.facets.push(f);
}注意，在上述 for ... in 語句中，變數 i 在迭代過程中並未被使用，rustc 建議用 _i 代替。此外，在構造面表的過程中，由於檔案內容的第一個數字是面片的頂點數，該資訊我僅用於檢測面片解析結果的頂點數量是否正確。
基於 OFF 檔案構造的 Mesh 例項，其正確性如何驗證呢？由於 Mesh 型別已經實現了 Display Trait，不妨將其內容輸出，
print!("{}", mesh);然後將輸出內容與 OFF 檔案內容予以比對。
小結
use std::ops::Index;
use std::fmt::{Result, Formatter, Display};
use std::path::Path;
use std::fs::File;
use std::io::{BufRead, BufReader};
struct Mesh {
points: Vec<Vec<f64>>, // 點表
facets: Vec<Vec<usize>> // 面表
}
trait HasLength {
fn len(&self) -> usize;
}
impl<T> HasLength for Vec<T> {
fn len(&self) -> usize {
return self.len();
}
}
struct Prefix<T> {
status: bool,
body: fn(&T) -> String
}
impl<T> Prefix<T> {
fn new() -> Prefix<T> {
Prefix{status: false, body: |_| "".to_string()}
}
}
fn display_matrix<T: HasLength + Index<usize>>(v: &Vec<T>,
prefix: Prefix<T>) -> String
where <T as Index<usize>>::Output: Display,
<T as Index<usize>>::Output: Sized {
let mut s = String::new();
for x in v {
let n = x.len();
if prefix.status {
s += (prefix.body)(x).as_str();
}
for i in 0 .. n {
if i == n - 1 {
s += format!("{}\n", x[i]).as_str();
} else {
s += format!("{} ", x[i]).as_str();
}
}
}
return s;
}
impl Display for Mesh {
fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> Result {
let mut s = String::new();
s += format!("OFF\n").as_str();
s += format!("{0} {1} 0\n", self.points.len(), self.facets.len()).as_str();
s += display_matrix(&self.points, Prefix::new()).as_str();
s += display_matrix(&self.facets, Prefix{status: true,
body: |x| format!("{} ", x.len())}).as_str();
write!(f, "{}", s)
}
}
impl Mesh {
fn new() -> Mesh {
return Mesh {points: Vec::new(), facets: Vec::new()};
}
fn load(&mut self, path: &str) {
let path = Path::new(path);
let file = File::open(path).unwrap();
let buf = BufReader::new(file);
let mut lines_iter = buf.lines().map(|l| l.unwrap());
assert_eq!(lines_iter.next(), Some(String::from("OFF")));
let second_line = lines_iter.next().unwrap();
let mut split = second_line.split_whitespace();
let n_of_points: usize = split.next().unwrap().parse().unwrap();
let n_of_facets: usize = split.next().unwrap().parse().unwrap();
for _i in 0 .. n_of_points {
let line = lines_iter.next().unwrap();
let mut p: Vec<f64> = Vec::new();
for x in line.split_whitespace() {
p.push(x.parse().unwrap());
}
self.points.push(p);
}
for _i in 0 .. n_of_facets {
let line = lines_iter.next().unwrap();
let mut f: Vec<usize> = Vec::new();
let mut split = line.split_whitespace();
let n:usize = split.next().unwrap().parse().unwrap(); // 忽略第一個元素
for x in split {
f.push(x.parse().unwrap());
}
assert_eq!(n, f.len());
self.facets.push(f);
}
}
}
fn main() {
let mut mesh = Mesh::new();
mesh.load("foo.off");
print!("{}", mesh);
}參考
[1] https://doc.rust-lang.org/std...
[2] https://doc.rust-lang.org/src...
[3] https://doc.rust-lang.org/sta...
[4] https://rustwiki.org/zh-CN/ru...
[5] https://gitee.com/garfileo/rh...