【Rust 中级教程】 04 trait (2)

0x00 开篇

今天是中秋节，是除了春节外最重大的节日，在这里我先祝大家中秋节快乐。话不多说，本篇文章继续来介绍 trait。

0x01 泛型与 trait

定义泛型trait

泛型它又来了，泛型和 trait 又会发生什么样的火花呢？先看下面的代码：

// 定义一个泛型trait
trait MyPrint {
    // 输出传递的参数
    fn print(&self, x: T) -> T;
}


// 测试结构体
struct Test;


// 为Test实现MyPrint
impl MyPrint for Test {


    // 返回值
    fn print(&self, x: i32) -> i32 {
        return x;
    }
}




fn main() {
    let test = Test;
    // 直接输出结果
    println!("{}", test.print(3));
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

MyPrint 是一个泛型 trait，在 trait 名称后面添加 符号则标明该 trait 是一个泛型的 trait。我们声明了一个结构体 Test，为其实现了 MyPrint 的trait。最后，我们就可以调用 print 直接输输出 i32 类型的数据了 。像类似 MyPrint 、 MyPrint 、 MyPrint等等这都不是同一类型的。

泛型约束

我们还可以使用 trait 对泛型进行约束，trait 约束与泛型参数声明在一起，这种方式一般用于复杂的开发场景。示例代码如下：

    fn trait_demo(param: T)
{
    // code...
}

1
2
3
4
5

这里的 T 表示该参数同时实现了 TraitOne, TraitTwo, TraitOther 三个 trait。

如果存在多个泛型，我们也可以对多个泛型进行约束。示例如下：

fn multi_fun(param1: T, param2: E) {
    // code...
}

1
2
3
4

在遇到更加复杂的开发场景时，可能存在泛型存在多个 trait 约束的场景，为了避免可读性差和“头重脚轻”的问题，我们可以通过 where 关键字来进行优化。可以将约束写在函数签名后面——where + 约束条件。

以 multi_fun 为例，转为 where 关键字的写法如下：

fn multi_fun_where(param1: T, param2: E) where T: TraitOne, E: TraitTwo + TraitOther {
    // code...
}

1
2
3
4

由于示例代码过多，这里我就不再贴代码占用空间了，详细示例代码请点击文末 阅读原文下载。

PS：如果这里有读者读过的张汉东老版本编著的《Rust编程之道》，请不要被书中的 trait 数学的集合概念所误导，该篇内容讲述的逻辑和概念是错误的。作者回应将在第二版第4次印刷修改。附原文地址：https://github.com/ZhangHanDong/tao-of-rust-codes/issues/99

0x02 Supertraits

Rust 中没有 “继承”的概念，但是我们可以定义一个 trait 为另一个 trait 的超集。在某些文章中又叫做”子 trait“ 或者”继承“。

// Supertraits
trait Animal {
    fn speak(&self);
}


trait Dog: Animal {
    // 狗还会跳
    fn jump(&self);
}


struct SmallDog;


// 为 SmallDog 实现 Dog 的同时，也必须实现 Animal
impl Animal for SmallDog {
    fn speak(&self) {


    }
}


impl Dog for SmallDog {
    fn jump(&self) {
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

我们再为 SmallDog 实现 Dog 的同时，也要为其实现 Animal。实现的顺序是无所谓的，但必须要实现，否则会产生错误。其实这点类似于 Java 中的接口继承。

0x03 trait 中的 Self

在 trait 中，我们可以使用关键字 Self 作为类型。这里的 Self 是首字母大写的。我们先看下官方代码示例。下面内容可以仅作为了解。

这是官方源码中的 Clone trait，clone 方法返回了 Self。clone 方法的返回类型就是自身类型， 这也就意味着 Self 其实就是自身类型。我们再进一步剖析它。我这里随便点了几个实现，下面源码来自 client.rs。

我们从这两个 impl 代码块中，可以清晰的看出，其实 Self 其实就是当前类型的别名。第一个 impl 块中，Self 是 Group 的别名，在第二个 impl 块中，Self 是 Literal 的别名。

0x04 小结

本篇文章着重介绍了泛型与 trait 结合使用的场景。这也是应对复杂场景的一种解决办法，也是我们必须要掌握的重点。有关 trait 的相关知识还有很多，下一篇文章依然还是 trait。