泛型 Rust：一文读懂泛型在 Rust 中的应用

泛型编程简介

泛型编程是一种编写代码的风格，可以使代码在不同的数据类型上工作。这在 Rust 中非常有用，因为它允许您编写一次代码，然后在不同的类型上重用它。

例如，您可以编写一个函数来计算两个数字的和。这个函数可以用来计算两个整数的和、两个浮点数的和，甚至两个自定义类型的和。

fn add<T: std::ops::Add<Output = T>>(a: T, b: T) -> T {
    a + b
}

这个函数使用泛型类型参数 T，它表示可以是任何可以相加的类型。当您调用这个函数时，您只需要指定类型参数的值，例如：

let sum = add(1, 2); // sum: i32
let sum = add(1.5, 2.5); // sum: f64

泛型结构

泛型结构允许您创建可以存储不同类型数据的结构。这在 Rust 中非常有用，因为它允许您创建一次结构，然后在不同的类型上重用它。

例如，您可以创建一个结构来表示一个点。这个结构可以用来表示一个二维点、一个三维点，甚至是一个更高维度的点。

struct Point<T> {
    x: T,
    y: T,
}

这个结构使用泛型类型参数 T，它表示可以是任何类型。当您创建一个 Point 结构的实例时，您只需要指定类型参数的值，例如：

let point = Point { x: 1, y: 2 }; // point: Point<i32>
let point = Point { x: 1.5, y: 2.5 }; // point: Point<f64>

泛型方法

泛型方法允许您在结构或枚举上定义可以处理不同类型数据的函数。这在 Rust 中非常有用，因为它允许您编写一次函数，然后在不同的类型上重用它。

例如，您可以定义一个函数来计算两个点的距离。这个函数可以用来计算两个二维点的距离、两个三维点的距离，甚至两个更高维度的点的距离。

impl<T: std::ops::Add<Output = T> + std::ops::Sub<Output = T>> Point<T> {
    fn distance(&self, other: &Point<T>) -> T {
        let dx = self.x - other.x;
        let dy = self.y - other.y;
        (dx * dx + dy * dy).sqrt()
    }
}

这个方法使用泛型类型参数 T，它表示可以是任何可以相加、相减和开方的类型。当您调用这个方法时，您只需要指定类型参数的值，例如：

let point1 = Point { x: 1, y: 2 };
let point2 = Point { x: 3, y: 4 };

let distance = point1.distance(&point2); // distance: f64

总结

泛型编程是 Rust 中一项强大的特性，它允许您编写可以处理不同类型数据的代码。在本文中，我们探讨了泛型在 Rust 中的应用，包括泛型函数、泛型结构和泛型方法。通过示例，您了解了如何使用泛型来提高代码的可重用性和灵活性。