使用泛型参数,有一个先决条件,必需在使用前对其进行声明:
fn largest(list: &[T]) -> T {
该泛型函数的作用是从列表中找出最大的值,其中列表中的元素类型为 T。首先 largest
下面是一个错误的泛型函数的实现:
fn largest(list: &[T]) -> T {
let mut largest = list[0];
for &item in list.iter() {
if item > largest {
largest = item;
}
}
largest
}
fn main() {
let number_list = vec![34, 50, 25, 100, 65];
let result = largest(&number_list);
println!("The largest number is {}", result);
let char_list = vec!['y', 'm', 'a', 'q'];
let result = largest(&char_list);
println!("The largest char is {}", result);
}
运行后报错:
error[E0369]: binary operation `>` cannot be applied to type `T` // `>`操作符不能用于类型`T`
--> src/main.rs:5:17
|
5 | if item > largest {
| ---- ^ ------- T
| |
| T
|
help: consider restricting type parameter `T` // 考虑对T进行类型上的限制 :
|
1 | fn largest<T: std::cmp::PartialOrd>(list: &[T]) -> T {
| ++++++++++++++++++++++
因为 T 可以是任何类型,但不是所有的类型都能进行比较,因此上面的错误中,编译器建议我们给 T 添加一个类型限制:使用 std::cmp::PartialOrd 特征(Trait)对 T 进行限制,特征在下一节会详细介绍,现在你只要理解,该特征的目的就是让类型实现可比较的功能。
结构体中的字段类型也可以用泛型来定义,下面代码定义了一个坐标点 Point,它可以存放任何类型的坐标值:
struct Point {
x: T,
y: T,
}
fn main() {
let integer = Point { x: 5, y: 10 };
let float = Point { x: 1.0, y: 4.0 };
}
这里有两点需要特别的注意:
提前声明,跟泛型函数定义类似,首先我们在使用泛型参数之前必需要进行声明 Point
x 和 y 是相同的类型
第二点非常重要,如果使用不同的类型,那么它会导致下面代码的报错:
如果想让 x 和 y 既能类型相同,又能类型不同,就需要使用不同的泛型参数:
struct Point {
x: T,
y: U,
}
fn main() {
let p = Point{x: 1, y :1.1};
}
切记,所有的泛型参数都要提前声明.
提到枚举类型,Option 永远是第一个应该被想起来的,在之前的章节中,它也多次出现:
enum Option {
Some(T),
None,
}
Option
enum Result {
Ok(T),
Err(E),
}
这个枚举和 Option 一样,主要用于函数返回值,与 Option 用于值的存在与否不同,Result 关注的主要是值的正确性。
如果函数正常运行,则最后返回一个 Ok(T),T 是函数具体的返回值类型,如果函数异常运行,则返回一个 Err(E),E 是错误类型。例如打开一个文件:如果成功打开文件,则返回 Ok(std::fs::File),因此 T 对应的是 std::fs::File 类型;而当打开文件时出现问题时,返回 Err(std::io::Error),E 对应的就是 std::io::Error 类型。
方法上也可以使用泛型:
struct Point {
x: T,
y: T,
}
impl Point {
fn x(&self) -> &T {
&self.x
}
}
fn main() {
let p = Point { x: 5, y: 10 };
println!("p.x = {}", p.x());
}
使用泛型参数前,依然需要提前声明:impl
除了结构体中的泛型参数,我们还能在该结构体的方法中定义额外的泛型参数,就跟泛型函数一样:
struct Point {
x: T,
y: U,
}
impl Point {
fn mixup(self, other: Point) -> Point {
Point {
x: self.x,
y: other.y,
}
}
}
fn main() {
let p1 = Point { x: 5, y: 10.4 };
let p2 = Point { x: "Hello", y: 'c'};
let p3 = p1.mixup(p2);
println!("p3.x = {}, p3.y = {}", p3.x, p3.y);
}
这个例子中,T,U 是定义在结构体 Point 上的泛型参数,V,W 是单独定义在方法 mixup 上的泛型参数,它们并不冲突,说白了,你可以理解为,一个是结构体泛型,一个是函数泛型。
对于 Point
impl Point {
fn distance_from_origin(&self) -> f32 {
(self.x.powi(2) + self.y.powi(2)).sqrt()
}
}
这段代码意味着 Point
const 泛型,也就是针对值的泛型,正好可以用于处理数组长度的问题:
fn display_array(arr: [T; N]) {
println!("{:?}", arr);
}
fn main() {
let arr: [i32; 3] = [1, 2, 3];
display_array(arr);
let arr: [i32; 2] = [1, 2];
display_array(arr);
}
如上所示,我们定义了一个类型为 [T; N] 的数组,其中 T 是一个基于类型的泛型参数,这个和之前讲的泛型没有区别,而重点在于 N 这个泛型参数,它是一个基于值的泛型参数!因为它用来替代的是数组的长度。
N 就是 const 泛型,定义的语法是 const N: usize,表示 const 泛型 N ,它基于的值类型是 usize。
在泛型参数之前,Rust 完全不适合复杂矩阵的运算,自从有了 const 泛型,一切即将改变。
假设我们某段代码需要在内存很小的平台上工作,因此需要限制函数参数占用的内存大小,此时就可以使用 const 泛型表达式来实现:
// 目前只能在nightly版本下使用
#![allow(incomplete_features)]
#![feature(generic_const_exprs)]
fn something(val: T)
where
Assert<{ core::mem::size_of::() < 768 }>: IsTrue,
// ^-----------------------------^ 这里是一个 const 表达式,换成其它的 const 表达式也可以
{
//
}
fn main() {
something([0u8; 0]); // ok
something([0u8; 512]); // ok
something([0u8; 1024]); // 编译错误,数组长度是1024字节,超过了768字节的参数长度限制
}
// ---
pub enum Assert {
//
}
pub trait IsTrue {
//
}
impl IsTrue for Assert {
//
}
const fn
@todo