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Rust-trait

行为上对类型的约束

trait是Rust对Ad-hoc(点对点/特别的/临时的)多态的支持。

接口抽象

  • 接口中可以定义方法,并支持默认实现;
  • 接口中不能实现另一个接口,但是接口之间可以继承;
  • 同一个接口可以同时被多个类型实现,但不能被同一个类型实现多次;

为不同的类型实现trait,属于一种函数重载,也是Ad-hoc多态。

关联类型

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pub trait Add<RHS = Self> {
type Output;
fn add(self, rhs: RHS) -> Self::Output;
}

Self是每个trait都带有的隐式类型参数,代表实现当前trait的具体类型。实现时,未指明泛型,默认为Self类型。

Output为关联类型。

为u32类型实现Add trait

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impl Add for u32 {
type Output = u32;
fn add (self, other: u32) -> u32 { self + other }
}

孤儿规则

如果要实现某个trait,那么该trait和实现该trait的那个类型至少有一个要在当前crate中定义。

trait继承

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trait Page{
fn set_page(&self, p: i32){
println!("Page Default: 1");
}
}
trait PerPage{
fn set_perpage(&self, num: i32){
println!("Per Page Default: 10");
}
}
trait Paginate: Page + PerPage{
fn set_skip_page(&self, num: i32){
println!("Skip Page : {:?}", num);
}
}
impl <T: Page + PerPage>Paginate for T{}
struct MyPaginate{ page: i32 }
impl Page for MyPaginate{}
impl PerPage for MyPaginate{}
fn main() {
let my_paginate = MyPaginate{page: 1};
my_paginate.set_page(2);
my_paginate.set_perpage(100);
my_paginate.set_skip_page(12);
}

impl <T: Page + PerPage>Paginate for T{} 为拥有Page和PerPage行为的类型实现Paginate。

使用继承,可以不影响之前的代码,加入上面这一行就可以添加新的trait。

泛型约束

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use std::ops::Add;
fn sum<T: Add<T, Output=T>>(a: T, b: T) -> T{
a + b
}
assert_eq!(sum(1u32, 2u32), 3);
assert_eq!(sum(1u64, 2u64), 3);

约束sum函数,只有实现了Add这个trait的类型才可以当做参数。

where关键字,可以把泛型中的trait限定移到语句最后。

抽象类型

trait对象

trait的类型大小在编译期间无法确定,所以trait对象必须使用指针。可以利用引用操作符&或Box来制造一个trait对象。trait对象的结构体包含一个可变data指针和一个可变虚表指针。

作参数时,trait限定是静态分发的,trait对象是动态分发的。

impl Trait

静态分发的抽象类型impl Trait。目前只可以在输入的参数和返回值两个位置使用。

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fn fly_static(s: impl Fly + Debug) -> bool {
s.fly()
}
fn can_fly(s: impl Fly+Debug) -> impl Fly {
if s.fly(){
//...
} else {
//...
}
s
}

impl Trait只能用于单个参数指定抽象类型。

dyn Trait是与impl Trait相对应的动态分发。

标签trait

5个重要的标签:Sized(编译器可确定大小),Unsize(动态大小),Copy(可以按位复制),Send(跨线程安全通信),Sync(线程间安全共享引用)。

trait对象的生命周期

  • trait对象的生命周期默认是’static;
  • 如果实现trait的类型包含&’a X 或者 &’a mut X,则默认生命周期是’a;
  • 如果实现trait的类型只有T: ‘a,则默认生命周期是’a;
  • 如果实现trait的类型包含多个类似T:’a 的从句,则生命周期需要明确指定。
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