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: ~~~ enum Option<T> { Some(T), None, } ~~~ ``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: ~~~ 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: ~~~ 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: ~~~ enum Result<T, E> { Ok(T), Err(E), } ~~~ 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: ~~~ 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: ~~~ 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: ~~~ fn takes_two_of_the_same_things<T>(x: T, y: T) { // ... } ~~~ 我们可以写一个获取多个(泛型)类型的版本: ~~~ fn takes_two_things<T, U>(x: T, y: U) { // ... } ~~~ 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: ~~~ 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`。
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