11.泛型、trait和生命周期（上）

news2024/11/23 10:19:15

标题

一、泛型数据的引入
二、改写为泛型函数
三、结构体/枚举中的泛型定义
四、方法定义中的泛型

一、泛型数据的引入

下面是两个函数，分别用来取得整型和符号型vector中的最大值

use std::fs::File;

fn get_max_float_value_from_vector(src: &[f64]) -> f64{

    let mut max = src[0];

    for &item in src.iter(){
        if item > max {
            max = item;
        }
    }

    max
}

fn get_max_int_value_from_vector(src: &[i32]) -> i32{
    let mut max = src[0];

    for &item in src.iter(){
        if item > max {
            max = item;
        }
    }

    max
}
fn main() {
    let x = vec![12, 21, 78, 56, 77];
    let y = vec![11.5, 100.3, 1.0, 90.1];

    println!("max x: {}", get_max_int_value_from_vector(&x));   //max x: 78
    println!("max y: {}", get_max_float_value_from_vector(&y)); //max y: 100.3
}

只看函数内容，两个函数完成相同；
不同的地方在于函数名、返回值和参数；
返回值和参数又具有很大的关联性；
这就造成了函数冗余；

二、改写为泛型函数

函数get_max_int_value_from_vector和get_max_float_value_from_vector完全可以改写成一个泛型函数，如

fn get_max_value_from_vector<T>(src: &[T]) -> T{}

则代码变成

fn get_max_value_from_vector<T>(src: &[T]) -> T{
    let mut max = src[0];

    for &item in src.iter(){
        if item > max {
            max = item;
        }
    }

    max
}
fn main() {
    let x = vec![12, 21, 78, 56, 77];
    let y = vec![11.5, 100.3, 1.0, 90.1];

    println!("max x: {}", get_max_value_from_vector(&x));   //max x: 78
    println!("max y: {}", get_max_value_from_vector(&y)); //max y: 100.3
}

编译报错
在这里插入图片描述

解决方法在5.7 使用trait bounds修复get_max_value_from_vector的错误中进行。

三、结构体/枚举中的泛型定义

下面将坐标值的x,y都改成泛型

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

enum Option<T> {
    Some(T),
    None,
}

//两个泛型
enum Result<T, E> {
    Ok(T),
    Err(E),
}

四、方法定义中的泛型

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

impl<T> Point<T>{
    fn x(&self) -> &T{
        &self.x
    }
}
fn main() {
    let p = Point{x:5, y:10};
    println!("p.x = {}", p.x());   //p.x = 5
}

在impl后面声明 T，这样就可以在Point<T>上实现的方法中使用；
在impl后声明泛型T ，Rust 就知道Point的尖括号中的类型是泛型而不是具体类型；

下面展示了一个没有在impl 之后（没有尖括号）声明泛型的例子，这里使用了一个具体类型

impl Point<f32> {
    fn distance_from_origin(&self) -> f32 {
        (self.x.powi(2) + self.y.powi(2)).sqrt()
    }
}

代码计算点实例与坐标 (0.0, 0.0) 之间的距离；
这段代码意味着Point<f32> 类型会有一个方法distance_from_origin，
其他不是 f32 类型的Point<T> 实例则没有定义此方法；

结构体定义中的泛型类型参数并不总是与结构体方法签名中使用的泛型是同一类型。
下例的结构体Point<T, U> 上定义了一个方法mixup。这个方法获取另一个 Point 作为参数，而它可能与调用 mixup 的 self 是不同的 Point 类型。这个方法用 self 的 Point 类型的 x 值（类型 T）和参数的 Point 类型的 y 值（类型 W）来创建一个新 Point 类型的实例

struct Point<T, U> {
    x: T,
    y: U,
}

impl<T, U> Point<T, U> {
    fn mixup<V, W>(self, other: Point<V, W>) -> Point<T, W> {
        Point {
            x: self.x,
            y: other.y,
        }
    }
}

fn main() {
    let p1 = Point { x: 5, y: 10.4 };
    let p2 = Point { x: "Hello", y: 'c'};

    let p3 = p1.mixup(p2);

    println!("p3.x = {}, p3.y = {}", p3.x, p3.y); // p3.x = 5, p3.y = c
}