一、Rust特征是什么、怎么用

1、Rust特征是什么

我认为Rust特征和Java中的接口类似，但是扩展了语义

特征定义了一组可以被共享的行为，只要实现了特征，你就能使用这组行为

2、Rust特征怎么使用

（1）特征定义

pub trait Summary {//Summary 是特征名称fn summarize(&self) -> String;//和接口类似，不需要具体实现方法体
}

带有默认实现的特征定义

pub trait Summary {fn summarize(&self) -> String {String::from("(Read more...)")}
}

这样使得实现了该特征的类型，自动具备了默认的特征行为，当然也可以覆盖重写，优先调用覆盖重写的特征行为

（2）为类型实现特征

pub trait Summary {fn summarize(&self) -> String;
}
pub struct Post {//类型可以不仅仅是结构体，是 类型 就可以定义特征pub title: String, // 标题pub author: String, // 作者pub content: String, // 内容
}impl Summary for Post {fn summarize(&self) -> String {format!("文章{}, 作者是{}", self.title, self.author)}
}pub struct Weibo {pub username: String,pub content: String
}impl Summary for Weibo {//为Weibo 实现特征Summary，则Weibo具有Summary的特征和对应特征的行为fn summarize(&self) -> String {format!("{}发表了微博{}", self.username, self.content)}
}
fn main() {let post = Post{title: "Rust语言简介".to_string(),author: "Sunface".to_string(), content: "Rust棒极了!".to_string()};let weibo = Weibo{username: "sunface".to_string(),content: "好像微博没Tweet好用".to_string()};println!("{}",post.summarize());println!("{}",weibo.summarize());
}

为类型实现特征之后，我们来调用对应特征的行为来看看

文章Rust语言简介, 作者是Sunface
sunface发表了微博好像微博没Tweet好用

这样我们就完成了特征的基本定义和使用

（3）使用特征作为函数参数

这时候感觉特征有点多态的味道了，但不是Java继承的那种多态，像是Golang的那种组合多态。

可以使用任何实现了 Summary 特征的类型作为该函数的参数

pub trait Summary {fn summarize(&self) -> String;
}
pub struct Post {pub title: String, // 标题pub author: String, // 作者pub content: String, // 内容
}impl Summary for Post {fn summarize(&self) -> String {format!("文章{}, 作者是{}", self.title, self.author)}
}pub struct Weibo {pub username: String,pub content: String
}impl Summary for Weibo {fn summarize(&self) -> String {format!("{}发表了微博{}", self.username, self.content)}
}
fn main() {let post = Post{title: "Rust语言简介".to_string(),author: "Sunface".to_string(), content: "Rust棒极了!".to_string()};notify(&post);
}pub fn notify(item: &impl Summary) {println!("Breaking news! {}", item.summarize());
}

如果我们用特征作为返回值会怎么样呢，后面我们在讨论这件事情

（4）特征约束

其实impl Summary就是特质约束的一种语法糖写法，约束了你传递的参数需要实现Summary特征。
当然还可以是别的写法，形如 T: Summary 被称为特征约束，例如：

pub fn notify<T: Summary>(item: &T) {println!("Breaking news! {}", item.summarize());
}

如果涉及多个约束条件，那么我们可以这么写

pub fn notify(item: &(impl Summary + Display)) {}//Summary和Display两个约束

pub fn notify<T: Summary + Display>(item: &T) {}

fn some_function<T, U>(t: &T, u: &U) -> i32where T: Display + Clone,U: Clone + Debug
{}

前面的写法意义上是一样的，只是语法不同。

（5）使用特征约束有条件地实现方法或特征

特征约束，可以让我们在指定类型 + 指定特征的条件下去实现方法，例如：

use std::fmt::Display;struct Pair<T> {x: T,y: T,
}impl<T> Pair<T> {fn new(x: T, y: T) -> Self {Self {x,y,}}
}impl<T: Display + PartialOrd> Pair<T> {fn cmp_display(&self) {if self.x >= self.y {println!("The largest member is x = {}", self.x);} else {println!("The largest member is y = {}", self.y);}}
}

上面代码的意思是

cmp_display 方法，并不是所有的 Pair 结构体对象都可以拥有，只有 T 同时实现了 Display +
PartialOrd 的 Pair 才可以拥有此方法

（5）派生特征(引入特征)

形如 #[derive(Debug)] ，这种是一种特征派生语法，被 derive 标记的对象会自动实现对应的默认特征代码，继承相应的功能。

// 为Centimeters引入结构体比较的特征，使得Centimeters可以进行比较
#[derive(PartialEq, PartialOrd)]
struct Centimeters(f64);// 为Inches引入结构体打印的特征
#[derive(Debug)]
struct Inches(i32);impl Inches {fn to_centimeters(&self) -> Centimeters {let &Inches(inches) = self;Centimeters(inches as f64 * 2.54)}
}// 引入结构体打印、结构体比较的特征功能#[derive(Debug,PartialEq,PartialOrd)]
struct Seconds(i32);fn main() {let _one_second = Seconds(1);println!("One second looks like: {:?}", _one_second);let _this_is_true = (_one_second == _one_second);let _this_is_false = (_one_second > _one_second);let foot = Inches(12);println!("One foot equals {:?}", foot);let meter = Centimeters(100.0);let cmp =if foot.to_centimeters() < meter {"smaller"} else {"bigger"};println!("One foot is {} than one meter.", cmp);
}

（6）使用特征作为返回参数？

前面我们提到了特征可以参数函数参数进行传递，实现了类似Golang组合继承的效果，如果我们采用特征作为返回参数可以吗？
来看一段代码

pub trait Summary {fn summarize(&self) -> String;
}
pub struct Post {pub title: String, // 标题pub author: String, // 作者pub content: String, // 内容
}impl Summary for Post {fn summarize(&self) -> String {format!("文章{}, 作者是{}", self.title, self.author)}
}pub struct Weibo {pub username: String,pub content: String
}impl Summary for Weibo {fn summarize(&self) -> String {format!("{}发表了微博{}", self.username, self.content)}
}
fn returns_summarizable(switch: bool) -> impl Summary {if switch {Post {title: String::from("Penguins win the Stanley Cup Championship!",),author: String::from("Iceburgh"),content: String::from("The Pittsburgh Penguins once again are the best \hockey team in the NHL.",),}} else {Weibo {username: String::from("horse_ebooks"),content: String::from("of course, as you probably already know, people",),}}
}
fn main() {_a =returns_summarizable(true);
}

上面代码中，Weibo和Post都已经实现了Summary特征，运行一下

`if` and `else` have incompatible types
expected struct `Post`, found struct `Weibo`

报错提示我们 if 和 else 返回了不同的类型。只有相同类型，才可以使用imply trait的方式。如果想要实现返回 “实现相同特征”的 “不同的类型”，需要使用特征对象，下一篇我们再讲特征对象