5.19.泛型
最后更新于:2022-04-01 00:44:08
有时,当你编写函数或数据类型时,我们可能会希望它能处理多种类型的参数。幸运的是,Rust有一个能给我们更好选择的功能:泛型。泛型在类型理论中叫做_参数多态_(_parametric polymorphism_),它意味着他们是对于给定参数(parametric)能够有多种形式(`poly`是多,`morph`是形态)的函数或类型。
不管怎么样,类型理论就说这么多,现在我们来看些泛型代码。Rust标准库提供了一个类型,`Option`,它是泛型的:
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enum Option<T> {
Some(T),
None,
}
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``部分,你可能见过几次了,代表它是一个泛型数据类型。在我们枚举声明中,每当我们看到`T`,我们用这个类型代替我们泛型中使用的类型。下面是一个使用`Option`的例子,它带有额外的类型标注:
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let x: Option<i32> = Some(5);
~~~
在类型声明中,我们看到`Option`。注意它与`Option`的相似之处。所以在这个特定的`Option`中,`T`是`i32`。在绑定的右侧,我们用了`Some(T)`,`T`是`5`。因为那是个`i32`,两边类型相符,所以皆大欢喜。如果不相符,我们会得到一个错误:
~~~
let x: Option<f64> = Some(5);
// error: mismatched types: expected `core::option::Option<f64>`,
// found `core::option::Option<_>` (expected f64 but found integral variable)
~~~
这并不是意味着我们不能写一个`f64`的`Option`!只是类型必须相符:
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let x: Option<i32> = Some(5);
let y: Option<f64> = Some(5.0f64);
~~~
这样就好了。一个定义,多种用途。
不一定只有一个类型是泛型的。考虑下Rust内建的`Result`类型:
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enum Result<T, E> {
Ok(T),
Err(E),
}
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这里有两个泛型类型:`T`和`E`。另外,大写字母可以是任何你喜欢的(大写)字母。我们可以定义`Result`为:
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enum Result<A, Z> {
Ok(A),
Err(Z),
}
~~~
如果你想这么做的话。惯例告诉我们第一个泛型参数应该是`T`,代表`type`,然后我们用`E`来代表`error`。然而,Rust并不管这些。
`Result`意图作为计算的返回值,并为了能够在不能工作时返回一个错误。
## 泛型函数
我们可以用熟悉的语法编写一个获取泛型参数的函数:
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fn takes_anything<T>(x: T) {
// do something with x
}
~~~
语法有两部分:``代表“这个函数带有一个泛型类型”,而`x: T`代表“`x`是`T`类型的”。
多个参数可以有相同的泛型类型:
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fn takes_two_of_the_same_things<T>(x: T, y: T) {
// ...
}
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我们可以写一个获取多个(泛型)类型的版本:
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fn takes_two_things<T, U>(x: T, y: U) {
// ...
}
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泛型函数结合“特性约束”时最有用,我们会在[特性部分](http://doc.rust-lang.org/nightly/book/traits.html)涉及到它。
## 泛型结构体(Generic structs)
你也可以在一个`struct`中储存泛型类型:
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struct Point<T> {
x: T,
y: T,
}
let int_origin = Point { x: 0, y: 0 };
let float_origin = Point { x: 0.0, y: 0.0 };
~~~
与函数类似,``是我们声明的泛型参数,而我们也接着在类型定义中使用`x: T`。