在 Rust 编程中使用泛型 _Rust

本文的内容将涉及泛型定义函数、结构体、枚举和方法, 还将讨论泛型如何影响代码性能。1.摘要Rust中的泛型可以让我们为像函数签名或结构体这样的项创建定义, 这样它们就可以用于多种不同的具体数据类型。下面的内容将涉及泛型定义函数、结构体、枚举和方法, 还将讨论泛型如何影响代码性能。

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2.在函数定义中使用泛型当使用泛型定义函数时，本来在函数签名中指定参数和返回值的类型的地方，会改用泛型来表示。采用这种技术，使得代码适应性更强，从而为函数的调用者提供更多的功能，同时也避免了代码的重复。
看下面的代码例子, 定义了两个函数, 功能都差不多,作用是分别寻找slice中最大的i32和slice中最大的char, 只是数据类型不同。

fn largest_i32(list: &[i32]) -> &i32 {let mut largest = &list[0];for item in list {if item > largest {largest = item;}}largest}fn largest_char(list: &[char]) -> &char {let mut largest = &list[0];for item in list {if item > largest {largest = item;}}largest}fn mAIn() {let number_list = vec![34, 50, 25, 100, 65];let result = largest_i32(&number_list);println!("The largest number is {}", result);let char_list = vec!['y', 'm', 'a', 'q'];let result = largest_char(&char_list);println!("The largest char is {}", result);}

编译一下代码, 输出如下:

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我们现在需要定义一个新函数, 引进泛型参数来消除这种因数据类型不同而导致的函数重复定义。为了参数化这个新函数中的这些类型，我们需要为类型参数命名，道理和给函数的形参起名一样。任何标识符都可以作为类型参数的名字。这里选用 T，因为传统上来说，Rust 的类型参数名字都比较短，通常仅为一个字母，同时，Rust 类型名的命名规范是首字母大写驼峰式命名法（UpperCamelCase）。T 作为 “type” 的缩写是大部分 Rust 程序员的首选。
如果要在函数体中使用参数，就必须在函数签名中声明它的名字，好让编译器知道这个名字指代的是什么。同理，当在函数签名中使用一个类型参数时，必须在使用它之前就声明它。为了定义泛型版本的 largest 函数，类型参数声明位于函数名称与参数列表中间的尖括号 <> 中，像这样：
fn largest<T>(list: &[T]) -> &T可以这样理解这个定义：函数 largest 有泛型类型 T 。它有个参数 list，其类型是元素为 T 的 slice 。largest 函数会返回一个与 T 相同类型的引用。
按照这个思想, 我们将代码改造如下:

fn largest<T>(list: &[T]) -> &T {let mut largest = &list[0];for item in list {if item > largest {largest = item;}}largest}fn main() {let number_list = vec![34, 50, 25, 100, 65];let result = largest(&number_list);println!("The largest number is {}", result);let char_list = vec!['y', 'm', 'a', 'q'];let result = largest(&char_list);println!("The largest char is {}", result);}

一切似乎很顺利, 尝试编译这段代码, 编译器结果如下:

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这次编译没有通过的原因Rust编译器用绿色标识出来了, 缺少一个: std:cmp::PartialOrd, 先暂且认为这个是Rust标准库要求的东西, 加上重新编译一下试试:

fn largest<T: std::cmp::PartialOrd>(list: &[T]) -> &T {let mut largest = &list[0];for item in list {if item > largest {largest = item;}}largest}

重新编译结果如下:

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我们在代码中下了一个断点, 能够执行到此处说明代码已经没有问题。实际上上面这个错误表明 largest 的函数体不能适用于 T 的所有可能的类型。因为在函数体需要比较 T 类型的值，不过它只能用于我们知道如何排序的类型。为了开启比较功能，标准库中定义的 std::cmp::PartialOrd trait 可以实现类型的比较功能, 我们限制 T 只对实现了 PartialOrd 的类型有效后代码就可以编译了，因为标准库为 i32 和 char 实现了 PartialOrd 。
3.在结构体中使用泛型同样也可以用 <> 语法来定义结构体，它包含一个或多个泛型参数类型字段。下面的代码片段定义了一个可以存放任何类型的 x 和 y 坐标值的结构体 Point：