【Iced】core库Vector 结构体源码解析（vector.rs）

weixin_43219667

578人浏览 · 2026-03-16 10:48:21

weixin_43219667 · 2026-03-16 10:48:21 发布

这是 iced_core 中定义的 2D向量 类型，用于表示位移、方向、速度等具有大小和方向的量。

🏗️ 结构体定义

/// 2D向量
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Default)]
pub struct Vector<T = f32> {
    /// X分量
    pub x: T,
    /// Y分量
    pub y: T,
}

关键特性

属性	说明
`T = f32`	默认使用 `f32` 类型
`Debug`	支持调试输出
`Clone, Copy`	支持复制（栈上拷贝）
`PartialEq, Eq`	支持相等比较
`Default`	默认值为(0, 0)

🛠️ 基础方法

impl<T> Vector<T> {
    /// 创建新的Vector
    pub const fn new(x: T, y: T) -> Self {
        Self { x, y }
    }
}

🎯 f32 特定实现

impl Vector {
    /// 零向量 (0, 0)
    pub const ZERO: Self = Self::new(0.0, 0.0);

    /// 四舍五入向量分量
    pub fn round(self) -> Self {
        Self {
            x: self.x.round(),
            y: self.y.round(),
        }
    }
}

🔄 数学运算

1. 取反运算

impl<T> std::ops::Neg for Vector<T>
where
    T: std::ops::Neg<Output = T>,
{
    type Output = Self;

    fn neg(self) -> Self::Output {
        Self::new(-self.x, -self.y)
    }
}

示例：

let v = Vector::new(5, 3);
let neg_v = -v;  // Vector { x: -5, y: -3 }

2. 向量加法

impl<T> std::ops::Add for Vector<T>
where
    T: std::ops::Add<Output = T>,
{
    type Output = Self;

    fn add(self, b: Self) -> Self {
        Self::new(self.x + b.x, self.y + b.y)
    }
}

impl<T> std::ops::AddAssign for Vector<T>
where
    T: std::ops::AddAssign,
{
    fn add_assign(&mut self, b: Self) {
        self.x += b.x;
        self.y += b.y;
    }
}

示例：

let v1 = Vector::new(5, 3);
let v2 = Vector::new(2, 4);
let sum = v1 + v2;  // Vector { x: 7, y: 7 }

let mut v = Vector::new(1, 1);
v += Vector::new(2, 3);  // v 变为 (3, 4)

3. 向量减法

impl<T> std::ops::Sub for Vector<T>
where
    T: std::ops::Sub<Output = T>,
{
    type Output = Self;

    fn sub(self, b: Self) -> Self {
        Self::new(self.x - b.x, self.y - b.y)
    }
}

impl<T> std::ops::SubAssign for Vector<T>
where
    T: std::ops::SubAssign,
{
    fn sub_assign(&mut self, b: Self) {
        self.x -= b.x;
        self.y -= b.y;
    }
}

示例：

let v1 = Vector::new(5, 3);
let v2 = Vector::new(2, 4);
let diff = v1 - v2;  // Vector { x: 3, y: -1 }

4. 标量乘法

impl<T> std::ops::Mul<T> for Vector<T>
where
    T: std::ops::Mul<Output = T> + Copy,
{
    type Output = Self;

    fn mul(self, scale: T) -> Self {
        Self::new(self.x * scale, self.y * scale)
    }
}

impl<T> std::ops::MulAssign<T> for Vector<T>
where
    T: std::ops::MulAssign + Copy,
{
    fn mul_assign(&mut self, scale: T) {
        self.x *= scale;
        self.y *= scale;
    }
}

示例：

let v = Vector::new(5, 3);
let scaled = v * 2.0;  // Vector { x: 10, y: 6 }

let mut v = Vector::new(2, 3);
v *= 3;  // v 变为 (6, 9)

5. 标量除法

impl<T> std::ops::Div<T> for Vector<T>
where
    T: std::ops::Div<Output = T> + Copy,
{
    type Output = Self;

    fn div(self, scale: T) -> Self {
        Self::new(self.x / scale, self.y / scale)
    }
}

impl<T> std::ops::DivAssign<T> for Vector<T>
where
    T: std::ops::DivAssign + Copy,
{
    fn div_assign(&mut self, scale: T) {
        self.x /= scale;
        self.y /= scale;
    }
}

示例：

let v = Vector::new(10, 6);
let divided = v / 2.0;  // Vector { x: 5, y: 3 }

let mut v = Vector::new(9, 6);
v /= 3;  // v 变为 (3, 2)

🔄 类型转换

从数组创建

impl<T> From<[T; 2]> for Vector<T> {
    fn from([x, y]: [T; 2]) -> Self {
        Self::new(x, y)
    }
}

示例：

let v = Vector::from([5, 3]);  // Vector { x: 5, y: 3 }

转换为数组

impl<T> From<Vector<T>> for [T; 2]
where
    T: Copy,
{
    fn from(other: Vector<T>) -> Self {
        [other.x, other.y]
    }
}

示例：

let v = Vector::new(5, 3);
let array: [i32; 2] = v.into();  // [5, 3]

📊 功能总结

操作类型	运算符/方法	数学意义	示例
构造	`new()`, `from()`	创建向量	`Vector::new(5, 3)`
常量	`ZERO`	零向量	`Vector::ZERO`
取反	`-`	反向向量	`-Vector::new(5, 3)` → (-5, -3)
加法	`+`, `+=`	向量合成	`v1 + v2`
减法	`-`, `-=`	向量差	`v1 - v2`
数乘	``, `=`	缩放	`v * 2.0`
数除	`/`, `/=`	缩放	`v / 2.0`
舍入	`round()`	取整	`v.round()`
转换	`From`/`Into`	数组互转	`[5, 3].into()`

🧮 向量 vs 点的区别

类型	含义	变换行为
Point	位置	`点 + 向量 = 新点`
Vector	位移/方向	`向量 + 向量 = 新向量`
		`点 - 点 = 向量`

交互示例

let p1 = Point::new(10, 10);
let p2 = Point::new(3, 4);
let v = p1 - p2;  // Vector { x: 7, y: 6 }

let p3 = p2 + v;  // 回到 p1: Point { x: 10, y: 10 }

🎯 在 Iced 中的应用场景

场景	用途	示例
平移变换	移动UI元素	`rectangle + Vector::new(10, 0)`
动画插值	位置过渡	`start_point + (end_point - start_point) * t`
滚动偏移	滚动视图	`scrollable.offset += Vector::new(0, 10)`
速度/方向	拖拽手势	`velocity = displacement / time`
缩放中心	缩放变换	`缩放后位置 = 原位置 + (原位置 - 中心) * (缩放比 - 1)`