Risposta

Nel linguaggio di programmazione Rust, il livello di accesso (visibilità) ai metodi e ai campi delle strutture è regolato da modificatori: pub, pub(crate), pub(super) e dall'assenza di modificatore (di default — privato).

Storia della questione

Rust è stato progettato sin dall'inizio per garantire affidabilità e isolamento dei componenti. Il controllo dell'accesso alle parti interne delle strutture consente di incapsulare i dati e nascondere i dettagli di implementazione, mantenendo solo le interfacce necessarie pubbliche.

Problema

Gli sviluppatori spesso si trovano in situazioni in cui una struttura è pubblica, ma i suoi campi rimangono privati, oppure la pubblicità del campo è insufficiente a causa delle limitazioni di visibilità della struttura o del modulo stesso. È particolarmente complesso comprendere i livelli nidificati: una struttura annidata pubblica potrebbe non essere accessibile se il modulo contenitore è nascosto, e viceversa.

Soluzione

In Rust, i modificatori di accesso si applicano alle strutture, ai loro campi e metodi, nonché ai moduli e alle funzioni. Ci sono i seguenti livelli:

pub — rende l'elemento accessibile da qualsiasi luogo.
pub(crate) — accessibile solo all'interno dell'attuale crate.
pub(super) — accessibile solo dal modulo genitore.
Senza modificatore — l'elemento è privato all'interno del modulo corrente.

Esempio di codice:

mod outer {
    pub struct PublicStruct {
        pub field: u32,
        hidden: u32,
    }

    pub(crate) struct CrateStruct {
        pub value: i32,
    }

    struct PrivateStruct {
        pub secret: i32,
    }

    pub mod inner {
        pub(super) struct SuperStruct {
            pub super_field: u8,
        }
    }
}

Caratteristiche chiave:

La visibilità di un campo o di un metodo non può superare la visibilità della struttura o del modulo stesso.
Per le strutture annidate, la visibilità finale è determinata dall'intersezione del modificatore e dalla visibilità di tutti i moduli genitori.
Le strutture pubbliche con campi privati supportano il pattern di incapsulazione (costruttori/metodi getter).

Domande insidiose.

Se una struttura è dichiarata come pub, è possibile accedere ai suoi campi senza modificatore da un altro modulo?

No, solo la struttura stessa diventa pubblica, ma i suoi campi rimangono privati all'interno del modulo. Per accedere al campo, deve essere dichiarato anche con pub.

Cosa succede se si dichiara una struttura come pub(crate), e un campo al suo interno come pub?

La visibilità è limitata dalla struttura stessa. Anche se il campo è pub, non è possibile accedervi al di fuori del crate, poiché la struttura non è accessibile.

pub(crate) struct Secret {
    pub data: i32, // pub non "passa attraverso" pub(crate)
}

È possibile dichiarare una struttura pub all'interno di un modulo privato e accedervi dall'esterno?

No. La visibilità finale è determinata dal minimo tra la struttura e il modulo. Se il modulo è privato, anche le strutture e le funzioni al suo interno non sono visibili all'esterno di quel modulo.

Errori comuni e anti-pattern

Lasciare i campi delle strutture pubblici nella progettazione di API complesse.
Aprire la visibilità della struttura senza necessità con "pub".
Tentare di estendere la visibilità di un campo ignorando le limitazioni del modulo.

Esempio pratico

Caso negativo

Nel progetto, l'intera struttura è stata realizzata pubblica con campi aperti per accelerare lo sviluppo. In seguito, è diventato difficile mantenere la retrocompatibilità e controllare l'accesso ai campi, poiché venivano modificati direttamente.

Pro:

Inizio rapido; non è necessario implementare getter.

Contro:

Nessun controllo sulle modifiche dei dati; peggioramento dell'incapsulamento.
Complessità delle modifiche alla struttura interna.

Caso positivo

Per la struttura pubblica sono stati implementati campi privati e metodi pubblici costruttori/accessori. La struttura è esportata solo al livello necessario del modulo.