Rust trait简介

内容总结自《The Rust Programing Language》

首先简单说一下泛型：这个基础和C++的模板大概类似，从语法编译层面提供一种接收任意类型的手段，需要知道的是泛型在编译时会进行单态化处理，所以泛型是不会增加运行时负担的。熟悉C++的前提下，泛型应该是看一下就可以很快入门，这里不赘述。

trait定义

Rust通过 trait 以一种抽象的方式定义共享的行为。可以使用 trait bounds 指定泛型是任何拥有特定行为的类型，trait就类似其他语言的接口。trait 定义就是一种将方法签名组合起来的方法，目的是定义一个实现某些目的所必需的行为的集合。

贴一下相干性的概念：（感觉是常识）

不能为外部类型实现外部 trait。例如，不能在 aggregator crate 中为 Vec<T> 实现 Display trait。这是因为 Display 和 Vec<T> 都定义于标准库中，它们并不位于 aggregator crate 本地作用域中。这个限制是被称为 相干性（coherence） 的程序属性的一部分，或者更具体的说是 孤儿规则（orphan rule），其得名于不存在父类型。这条规则确保了其他人编写的代码不会破坏你代码，反之亦然。

//trait定义的简单例子
pub trait Summary {
    fn summarize_author(&self) -> String;
	//trait方法支持默认实现
    fn summarize(&self) -> String {
        format!("(Read more from {}...)", self.summarize_author())
    }
}
pub struct Tweet {
    pub username: String,
    pub content: String,
    pub reply: bool,
    pub retweet: bool,
}

impl Summary for Tweet {
    fn summarize_author(&self) -> String {
        format!("@{}", self.username)
    }
}

let tweet = Tweet {
    username: String::from("horse_ebooks"),
    content: String::from("of course, as you probably already know, people"),
    reply: false,
    retweet: false,
};

println!("1 new tweet: {}", tweet.summarize());

trait适用场景

使用 trait 来接受多种不同类型的参数。

//该函数接收一个trait参数，那么只要是实现（impl）了Summary的类型都是有效参数
pub fn notify(item: impl Summary) {
    println!("Breaking news! {}", item.summarize());
}

//trait语法糖 trait bound

//这里强制item1,item2必须是相同的具体类型
pub fn notify<T: Summary>(item1: T, item2: T) {

//使用+号可以同时实现多个trait
pub fn notify(item: impl Summary + Display) {}//impl写法
pub fn notify<T: Summary + Display>(item: T) {}//trait bound写法

//通过where简化trait bound
//显得杂乱无章
fn some_function<T: Display + Clone, U: Clone + Debug>(t: T, u: U) -> i32 {}
//使用where之后好看多了
fn some_function<T, U>(t: T, u: U) -> i32
    where T: Display + Clone,
          U: Clone + Debug
{}

//一个使用trait boud编写函数的例子
fn largest<T: PartialOrd + Copy>(list: &[T]) -> T {
    let mut largest = list[0];

    for &item in list.iter() {
        if item > largest {
            largest = item;
        }
    }

    largest
}

//使用trait bound有条件的实现
//通过使用带有 trait bound 的泛型参数的 impl 块，可以有条件地只为那些实现了特定 trait 的类型实现方法。
//示例中的类型 Pair<T> 总是实现了 new 方法，
//不过只有那些为 T 类型实现了 PartialOrd trait （来允许比较） 
//和 Display trait （来启用打印）的 Pair<T> 才会实现 cmp_display 方法：
#![allow(unused)]
fn main() {
use std::fmt::Display;

struct Pair<T> {
    x: T,
    y: T,
}

impl<T> Pair<T> {
    fn new(x: T, y: T) -> Self {
        Self {
            x,
            y,
        }
    }
}

impl<T: Display + PartialOrd> Pair<T> {
    fn cmp_display(&self) {
        if self.x >= self.y {
            println!("The largest member is x = {}", self.x);
        } else {
            println!("The largest member is y = {}", self.y);
        }
    }
}
}

trait 和 trait bound 让我们使用泛型类型参数来减少重复，并仍然能够向编译器明确指定泛型类型需要拥有哪些行为。因为我们向编译器提供了 trait bound 信息，它就可以检查代码中所用到的具体类型是否提供了正确的行为。