泛型 - Lv777

泛型定義#

我一直把泛型理解為類型系統中的參數，因為在 TS 中，類型和執行代碼存在隔離。泛型定義就好像一個類型中的函數，通過傳入參數得到具體的類型。同時，能通過泛型約束參數，返回值或結構體字段之間的關係。

fn get_value<T>(v: T) -> T {
	v
}

enum Result<T, U> {
	Ok(T),
	Err(U)
}

struct List<T> {
	items: Vec<T>,
	current: T
}

impl<T> List<T> {
	fn first(&self) -> T {
		&self.items[0]
	}
}

為結構體定義方法時也可以限定具體的類型實現類似重載的操作

impl List<i32> {
	fn sum(&self) -> i32 {
		let mut result = 0;
		for item in &self.items {
			result += item
		}
		result
	}
}

// 指定 trait
impl<T: Display> List<T> {
	fn sum(&self) -> i32 {}
}

Rust 的泛型代碼不會影響性能，編譯時會對其進行單態化，也就是把使用到泛型的代碼編譯為具體類型的代碼，有點像 Vue3 的靜態優化。

Trait#

這玩意有點繞啊

Trait 中文特徵，跟 TS 對標類似 interface 或者 abstract class。我理解為用來對泛型進行約定和限制，讓某些抽象的泛型具象了一些，還可以拓展類型添加行為。

trait Desc {
	fn read(&self) -> &str;
	fn default() -> &str {
		"default impl"
	}
}

impl<T> Desc for List<T> {
	fn read(&self) -> &str {
		"a list"
	}
}

實現 Trait 受相關性限制，實現方或者被實現方至少有一個在本地作用域才能進行，這條規則可以避免其他人在 crate 以外破壞代碼。

抽象之上的抽象實現 blank implementations.

// 為所有實現過 Display 的類型實現 ToString
impl<T: Display> ToString for T {}

定義後就可以進行約束了

fn get_desc(target: &impl Desc) {}

// trait bound
fn print_desc<T: Desc + Display>(target: &T) -> impl Display {}

fn print_default_desc<T>(target: &T) where T: Desc + Display {}

生命周期#

生命周期的存在是為了保證引用有效，避免懸垂引用。因為所有權的限制，被引用的對象不能比引用者存在時間短，我們不可能在函數體內創建一個引用然後返回，否則離開作用域時源數據被銷毀，返回的引用將成為懸垂引用。所以如果一個函數返回了引用，則引用一定與參數中的引用有關聯。這個關聯有時候無法通過代碼推斷，比如傳入兩個引用返回了一個引用，這時就需要我們去明確指定生命周期輔助編譯器完成推斷。

fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
	if x.len() > y.len() {
		x
	} else {
		y
	}
}

// 根據邏輯不需要為 y 指定生命周期
fn first<'a>(x: &'a str, y: &str) -> &'a str {
	x
}

struct Person<'a> {
	name: &'a str
}

// 靜態生命周期，有點像 any，使用前要保證其能存在整個程序運行過程
let s:&'static str = "hello"

省略規則#

Rust 內置了一些可預測的模式減少重複代碼，如果在這些規則之後仍存在無法推斷的生命周期，就需要我們明確指定。