Rust 类型操作

类型 特征 泛型

• 允许用户自定义类型，以避免冗余代码

类型 与 特征

类型

• 一组具有给定语义、布局等等

类型等价与转换

• 这可能很明显，但 u8， &u8， &mut u8，彼此完全不同
• 任何 t: T 仅接受来自准确的 T 值，如
  • f(0_u8) 不能被 f(&0_u8) 调用
  • f(&mut my_u8) 不能被 f(&my_u8) 调用
  • f(0_u8) 不能被 f(0_i8) 调用

^*在数学意义上，从类型的角度来看 0 != 0，在语言意义上，==(0u8, 0u16) 仅为了阻止一些小意外而没有定义

• 然而，Rust 有时可能有助于在类型之间进行转换
  • casts手动转换类型的值，0_i8 as u8
  • coercions安全时自动转换类型， let x: &u8 = &mut 0_u8;

1. casts和coercions强制转换将一个集合（如 u8）的值转换到另一个集合（如 u16），可能会添加 CPU 指令来完成此操作；这与子类型不同，意味着类型和子类型是同一个集合的一部分（如 u8 是 u16 的子类型，跟 0_u8 和 0_u16 类似），而这种转换将纯粹是编译时检查。Rust并不对常规类型使用子类型（0_u8 与 0_u16 确实不同），而是对生命周期使用某种类型。
2. 这里的安全不仅仅是物理概念（如 &u8 不能被强制转换为 &u128），还包括“历史表明这样的转换是否会导致编程错误”。

Implementations — impl S { }

impl Port {
    fn f() { ... }
}

• 类型通常伴随着实现，如 impl Port {}，与类型相关的行为有：
  • 相关函数 Port::new(80)
  • 方法 port.close()

^{*与之相关的更多的是哲学而不是技术，没有什么(除了好的品味)可以阻止 u8::play_sound() 的发生。}

特征 — trait T { }

⌾ Copy ⌾ Clone ⌾ Sized ⌾ ShowHex

• Traits ...
  • 是“抽象”行为的方式
  • trait 作者在语义上声明这个 trait 意味着 X
  • 其他人可以为他们的类型实现该行为
• 将 trait 视为类型的“成员列表”：

• 属于该成员名单的任何人都将遵守名单的行为
• Traits 还可以包括相关的方法、函数、...

trait ShowHex {
    // Must be implemented according to documentation.
    fn as_hex() -> String;

    // Provided by trait author.
    fn print_hex() {}
}

⌾ Copy

trait Copy { }

• 没有方法的特征通常被称为marker traits
• Copy 是标记特征的例子，意味着内存可以按位复制

⌾ Sized

• 完全在明确控制外的一些 traits
• Sized 由已知大小类型的编译器提供，要么是，要么不是

Implementing Traits for Types — impl T for S { }

impl ShowHex for Port { ... }

• 特征是在'at some point'时为类型实现的
• impl A for B 添加类型 B 到 trait 成员列表：

• 从表面上看，你可以认为该类型因其成员资格而获得“badge”

特征与接口

接口

• 在 Java 中，用户Alice创建接口 Eat
• 当用户Bob创建新类型 Venison，他必须决定是否让新类型实现 Eat
• 换句话说，所有成员资格必须在类型定义期间详尽地说明
• 当使用新类型 Venison 时，用户Santa可以利用 Eat 提供的以下行为：

// Santa imports `Venison` to create it, can `eat()` if he wants.
import food.Venison;

new Venison("rudolph").eat();

特征

• 在 Rust 中，用户Alice创建特征 Eat
• 用户Bob创建新类型 Venison，并且决定不去实现 Eat，他可能甚至都不知道 Eat 的存在
• 某用户后来决定添加 Eat 到 Venison 将是一个非常好的主意
• 当使用 Venison 时，用户Santa必须单独导入 Eat：

// Santa needs to import `Venison` to create it, and import `Eat` for trait method.
use food::Venison;
use tasks::Eat;

// Ho ho ho
Venison::new("rudolph").eat();

^*为了防止两个人实现不同的 Eat，Rust 编译器将限制选择为 Alice 或 Bob 其中的一个， 也就是说 impl Eat for Venison 可能只发生在 Venison crate 或 Eat crate 中。