为了理解何时需要使用结构体，让我们编写一个计算矩形面积的程序。我们将通过使用单个变量开始，然后重构这个程序，直到用结构体替代它。
让我们用cargo创建一个新的项目叫做rectangles的二进制程序，它获取以像素为单位的矩形的宽度和高度，并计算出矩形的面积。Listing 5-8 展示一个简短的程序：
fn main() {
let width1 = 30;
let height1 = 50;
println!(
"The area of the rectangle is {} square pixels.",
area(width1, height1)
);
}
fn area(width: u32, height: u32) -> u32 {
width * height
}Listing 5-8: Calculating the area of a rectangle specified by separate width and height variables
现在，运行这个程序，通过 cargo run:
$ cargo run
Compiling rectangles v0.1.0 (file:///projects/rectangles)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.42s
Running `target/debug/rectangles`
The area of the rectangle is 1500 square pixels.这段代码通过调用area函数成功地计算出矩形的面积，但是我们可以做的更多使得代码看上去简洁可读。
这些代码的问题突显在area函数签名上:
fn arean(width: u32, height: u32) -> u32 {}这个area函数是假定计算一个矩形的面积，但是我们写的函数有两个参数，并且这两个参数是相关联的，不过程序本身却没有表现出来这一点。它可以将width和height组合起来使得更加有可读性。第三章"The Type Type"已经讨论过通过tuple这种可行性了。
Listing 5-9 展示了另外一个用tuples实现的版本。
filename: src/main.rs
fn main() {
let rect1 = (30, 50);
println!(
"The area of the rectangle is {} square pixels.",
area(rect1)
);
}
fn area(dimensions: (u32, u32)) -> u32 {
dimensions.0 * dimensions.1
}Listing 5-9: Specifying the width and height of the reactangle with a tuple
一方面，这个程序更好。tuple让我们添加了一点数据结构，并且，我们现在只传一个参数。但是另外一方面，这个版本缺乏清晰感：tuple没有对它的元素命名，所以我们必须通过索引来计算，使得我们的计算看上去不清晰明了。
混合width和height对计算无关紧要，但是如果我们想在屏幕上画出这个矩形，它就是紧要问题！我们必须时刻记着width的索引是0，height的索引是1。因为我们的代码没有传递出数据的这个额信息，它就会更容易引发错误。
我们使用结构体通过数据的标签(labeling)来赋予意义。我们可以变tuple为结构体，并对每一个元素命名，如Listing: 5-10所示：
Filename: src/main.rs
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
fn main() {
let rect1 = Rectangle {
width: 30,
height: 50,
};
println!(
"The area of the rectangle is {} square pixels.",
area(&rect1)
);
}
fn area(rectangle: &Rectangle) -> u32 {
rectangle.width * rectangle.height
}这里我们定义了一个结构体并命名为Reactangle。在花括号中，我们定义了width和height两个字段。两个字段类型都是u32。然后在main中，我们创建了一个Reactangle的特殊实例，并设置width 30,height 50。
我们的area函数现在是定义了一个参数，这个参数命名为rectangle，类型是一个不可变的借用了一个Rectangle的实例。如第四章所提及的，我们希望借用结构体而不是获取它的所有权，这样main函数就可以保持rect1的所有权并继续使用它，所以这就是为什么在函数签名和调用的地方会有&。
area函数访问Rectangle实力的width和height字段。area的函数签名现在明确的阐述了我们的意图：使用Rectangle的width和height字段，计算Rectangle的面积。这表明宽和高是有联系的，并为这些值提供了描述性的名称而不是索引的值0和1.结构体胜在更加清晰明了。
在调试程序时打印出Rectangle实例来查看其所有字段的值是很有用的。Listing 5-11 像前面章节一样尝试使用print 宏。但这并不行。
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
fn main() {
let rect1 = Rectangle {
width: 30,
height: 50,
};
println!("rect1 is {}", rect1);
}Listing 5-11: Attempting to print a Rectangle instance
当我们编译这段代码，我们会得到一个错误以及核心信息：
error[E0277]: `Rectangle` doesn't implement `std::fmt::Display`println!宏可以做很多的格式化，默认情况下，通过花括号告诉println用被称为Display的格式：意在提供给终端用户查看输出。目前为止见过的类型都默认实现了Display，因为它是向用户展示1或任何其他的原始类型。但是结构体，因为结构体显示的可能性太多，而应该格式化的输出是不够清晰的：是否需要逗号？是否需要打印大括号？所有的字段都要显示吗？由于这种不确定性，Rust不会尝试猜测我们的意图，所以结构体并没有提供一个Display实现来使用println!与{}占位符。
但是如果我们继续阅读错误，将会发现这个有用的信息：
= help: the trait `std::fmt::Display` is not implemented for `Rectangle`
= note: in format strings you may be able to use `{:?}` (or {:#?} for pretty-print) instead让我们尝试一下吧！println宏调用看起来像println!("rect1 is {:?}", rect1);这样。在{}中加入:?指示符告诉println!我们想要使用叫做Debug的输出格式。Debug是一个trait，它允许我们以一种对开发者有帮助的方式打印结构体，以便当我们调试代码时能看到它的值。
这样调整后再运行程序。Oh shiiiiiiit,它咋还报错呢：
error[E0277]: `Rectangle` doesn't implement `Debug`但是再次，编译器给了我们有用的帮助信息:
= help: the trait `Debug` is not implemented for `Rectangle`
= note: add `#[derive(Debug)]` to `Rectangle` or manually `impl Debug for Rectangle`Rust确实包含了打印出调试信息的功能，不过我们必须为结构体显式选择这个功能。为此，在接头体定义之前加上外部属性#[derive(Debug)]，如Listing 5-12 所展示：
Filename: src/main.rs
#[derive(Debug)]
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
fn main() {
let rect1 = Rectangle {
width: 30,
height: 50,
};
println!("rect1 is {:?}", rect1);
}Listing 5-12: Adding the attribute to derive the Debugtrait adn printing the Rectangleinstance using debug formatging
现在，当我们运行程序，我们就不会看到有任何报错了，并会看到如下输出：
$ cargo run
Compiling rectangles v0.1.0 (file:///projects/rectangles)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.48s
Running `target/debug/rectangles`
rect1 is Rectangle { width: 30, height: 50 }Nice！这并不是漂亮的输出，不过它显示这个实例的所有字段，毫无疑问这对调试有帮助。当我们有一个更大的结构体时，能有更易读一点的输出就好了，为此可以使用{:#?}替换println!中的{:?}。在这个例子中使用{:#?}风格将会输出：
$ cargo run
Compiling rectangles v0.1.0 (file:///projects/rectangles)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.48s
Running `target/debug/rectangles`
rect1 is Rectangle {
width: 30,
height: 50,
}另一种使用Debug格式打印数值的方法是使用dbg!宏，它接收一个表达式的所有权，打印出代码中调用dbg!宏时所在的文件和行号，以及表达式的结果，并返回该值的所有权。
注意：调用dbg!宏会打印到标准错误控制台流(stderr)，与println!不同，后者会打印到标准输出控制台(stdout)。我们将在第十二章"Writing Error Message to Standard Error Instead of Standard Output"讨论。
这里有一个例子：我们关心于分配给width字段的值以及rect1中整个结构的值。
#[derive(Debug)]
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
fn main() {
let scale = 2;
let rect1 = Rectangle {
width: dbg!(30 * scale),
height: 50,
};
dbg!(&rect1);
}我们可以把dbg!放在表达式放在30 * scale周围，以为你dbg!返回表达式的值的所有权，所以width字段将获得相同的值，就像我们在这里没有dbg!调用一样。我们不希望dbg!拥有rect1的所有权，所以我们在下一次调用dbg!时传递一个引用。下面是这个例子的输出结果：
$ cargo run
Compiling rectangles v0.1.0 (file:///projects/rectangles)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.61s
Running `target/debug/rectangles`
[src/main.rs:10] 30 * scale = 60
[src/main.rs:14] &rect1 = Rectangle {
width: 60,
height: 50,
}我们可以看到第一条输出来自src/main.rs第10行，我们正在调用表达式30 * scale，其结果值是60(为整数实现的Debug格式化是只打印它们的值)。在src/main.rs第14行的dbg!调用输出&rect1的值，即Rectangle类型。dbg!宏确实很有用。
除了Debugtrait，Rust还为我们提供了很多通过derive属性来使用的trait，它们可以为我们的自定义类型增加实用的行为。这些trait和行为被列举在附录C(Appendix C)。第十章会介绍如何通过自定义行为来实现这些trait，同时还有如何创建你自己的trait。除了derive之外，还有很多属性；更多信息见"Rust Reference"的Attribute部分。
我们的area函数是非常特殊的，它只计算长方形的面积。如果这个行为与Rectangle结构体再结合得更紧密一些就更好了，因为它不能用于其他类型。现在让我们看看如何继续重构这些代码，来将area函数协调进Rectangle类型定义的area方法中。