Rust 格式化输出

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前言

Rust学习系列-本文根据教程学习Rust的格式化输出，包括fmt::Debug，fmt::Display等。

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一、format! 宏

在 Rust 中，可以使用 format! 宏来进行格式化输出。这个宏类似于其他编程语言中的 printf 或者 sprintf 函数。

以下是一个简单的例子：

fn main() {
    let name = "Alice";
    let age = 25;
    let height = 165.5;

    let formatted = format!("Name: {}, Age: {}, Height: {:.2}", name, age, height);
    println!("{}", formatted);
}

这个例子中，我们使用了 format! 宏来创建一个格式化的字符串。在字符串中通过 {} 占位符来指定需要替换的值，并且可以使用 : 来指定格式化选项，比如使用 :.2 来保留小数点后两位。

然后我们使用 println! 宏来输出格式化后的字符串。

输出结果为：

Name: Alice, Age: 25, Height: 165.50

除了使用 format! 宏，还可以使用其他的格式化宏，比如 println! 和 eprintln! 用于标准输出和标准错误输出。

二、fmt::Debug

rust fmt::Debug 是 Rust 标准库中的一个 trait，用于控制如何格式化数据类型的输出。它可以被任何实现了 std::fmt::Debug trait 的类型使用。

std::fmt::Debug trait 提供了一个 fmt 方法，该方法接受一个实现了 std::fmt::Debug trait 的数据类型，并将其格式化为一个字符串。可以使用 {} 占位符来表示要格式化的数据，并使用 :? 格式化符号来表示数据类型的 Debug 格式输出。

使用 std::fmt::Debug trait 的主要目的是为了调试目的，因为它提供了一个格式化的输出，可以使开发人员更容易地了解数据类型的内部结构和值。

下面是一个示例代码，展示了如何使用 std::fmt::Debug trait：

#[derive(Debug)]
struct Person {
    name: String,
    age: u32,
}

fn main() {
    let person = Person {
        name: String::from("Alice"),
        age: 30,
    };

    println!("{:?}", person);
    // 美化输出
    println!("{:#?}",person);
}

在上面的示例中，Person 结构体实现了 std::fmt::Debug trait，并使用 #[derive(Debug)] 注解来自动实现它。在 main 函数中，我们创建了一个 Person 对象并使用 println! 宏来打印它。{:?} 是一个格式化占位符，它会调用 std::fmt::Debug trait 的 fmt 方法来打印 person 对象的 Debug 格式输出。

三、fmt::Display

在Rust中，fmt::Display是一个trait（特征），用于定义如何格式化类型的输出。该trait包含一个名为fmt的方法，它接受一个fmt::Formatter对象，并返回一个fmt::Result对象。

通过实现fmt::Display trait，你可以指定自定义类型的输出格式，以便在使用println!和format!宏时能够以预期的方式打印该类型的实例。例如：

use std::fmt;

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

impl fmt::Display for Point {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
        write!(f, "({}, {})", self.x, self.y)
    }
}

fn main() {
    let p = Point { x: 1, y: 2 };
    println!("The point is {}", p); // 输出：The point is (1, 2)
}

在上面的例子中，我们为自定义的Point类型实现了fmt::Display trait。在fmt方法中，我们使用write!宏向Formatter对象f写入格式化的内容。

通过这种方式，你可以根据自定义类型的属性和需求，定义自己的输出格式。

四、? 操作符 循环打印

对一个结构体实现 fmt::Display，其中的元素需要一个接一个地处理到，这可能会很麻烦。问题在于每个 write! 都要生成一个 fmt::Result。正确的实现需要处理所有的 Result。Rust 专门为解决这个问题提供了 ? 操作符。

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