【RUST_BASIC】Rust 高级 trait
1 关联类型
关联类型（associated types）是一个将类型占位符与 trait 相关联的方式，这样 trait 的方法签名中就可以使用这些占位符类型：
pub trait Iterator {
type Item;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
}
trait 的实现者会针对特定的实现在这个类型的位置指定相应的具体类型：
impl Iterator for Counter {
type Item = u32;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
// --snip--
只能选择一次 Item 的类型，因为只能有一个 impl Iterator for Counter。当调用 Counter 的 next 时不必每次指定我们需要 u32 值的迭代器。
2 trait 中的默认泛型
当使用泛型类型参数时，可以为泛型指定一个默认的具体类型。如果默认类型就足够的话，这消除了为具体类型实现 trait 的需要。为泛型类型指定默认类型的语法是在声明泛型类型时使用 ·<PlaceholderType=ConcreteType>·：
trait Add<RHS=Self> {
type Output;
fn add(self, rhs: RHS) -> Self::Output;
}
<RHS=Self> 语法叫做默认类型参数（default type parameters），RHS 是一个泛型类型参数（“right hand side” 的缩写），它用于定义 add 方法中的 rhs 参数，如果实现 Add trait 时不指定 RHS 的具体类型，RHS 的类型将是默认的 Self 类型。
不带参数如下：
use std::ops::Add;
#[derive(Debug, PartialEq)]
struct Point {
x: i32,
y: i32,
}
impl Add for Point {
type Output = Point;
fn add(self, other: Point) -> Point {
Point {
x: self.x + other.x,
y: self.y + other.y,
}
}
}
fn main() {
assert_eq!(Point { x: 1, y: 0 } + Point { x: 2, y: 3 },
Point { x: 3, y: 3 });
}
带参数如下：
use std::ops::Add;
struct Millimeters(u32);
struct Meters(u32);
impl Add<Meters> for Millimeters {
type Output = Millimeters;
fn add(self, other: Meters) -> Millimeters {
Millimeters(self.0 + (other.0 * 1000))
}
}
默认参数类型主要用于如下两个方面：
- 扩展类型而不破坏现有代码。
- 在大部分用户都不需要的特定情况进行自定义。
3 完全限定语法
一个 trait 与另一个 trait 拥有相同名称的方法：
trait Pilot {
fn fly(&self);
}
trait Wizard {
fn fly(&self);
}
struct Human;
impl Pilot for Human {
fn fly(&self) {
println!("This is your captain speaking.");
}
}
impl Wizard for Human {
fn fly(&self) {
println!("Up!");
}
}
impl Human {
fn fly(&self) {
println!("*waving arms furiously*");
}
}
可如下进行方法的区分：
fn main() {
let person = Human;
Pilot::fly(&person);
Wizard::fly(&person);
person.fly();
}
但是关联函数是 trait 的一部分，但没有 self 参数，当同一作用域的两个类型实现了同一 trait，Rust 就不能计算出我们期望的是哪一个类型：
trait Animal {
fn baby_name() -> String;
}
struct Dog;
impl Dog {
fn baby_name() -> String {
String::from("Spot")
}
}
impl Animal for Dog {
fn baby_name() -> String {
String::from("puppy")
}
}
fn main() {
println!("A baby dog is called a {}", Dog::baby_name());
}
当调用 Animal::baby_name() 将报错，Animal::baby_name 是关联函数而不是方法，因此它没有 self 参数，无法计算出所需的是哪一个 Animal::baby_name 实现，此时需要使用完全限定语法（fully qualified syntax）：
fn main() {
println!("A baby dog is called a {}", <Dog as Animal>::baby_name());
}
通常，完全限定语法定义为：
<Type as Trait>::function(receiver_if_method, next_arg, ...);
只有当存在多个同名实现而 Rust 需要帮助以便知道调用哪个实现时，才需要使用这个较为冗长的语法。
4 newtype 模式用以在外部类型上实现外部 trait
如果想要在 Vec<T> 上实现 Display，而孤儿规则阻止，因为 Display trait 和 Vec<T> 都定义于我们的 crate 之外。
一个绕开这个限制的方法是使用 newtype 模式：可以创建一个包含 Vec<T> 实例的 Wrapper 结构体，在 Wrapper 上实现 Display 并使用 Vec<T> 的值：
use std::fmt;
struct Wrapper(Vec<String>);
impl fmt::Display for Wrapper {
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
write!(f, "[{}]", self.0.join(", "))
}
}
fn main() {
let w = Wrapper(vec![String::from("hello"), String::from("world")]);
println!("w = {}", w);
}
此方法的缺点是，因为 Wrapper 是一个新类型，它没有定义于其值之上的方法，必须直接在 Wrapper 上实现 Vec<T> 的所有方法，这样就可以代理到 self.0 上，如果希望新类型拥有其内部类型的每一个方法，可为封装类型实现 Deref trait，并返回其内部类型是一种解决方案；如果不希望封装类型拥有所有内部类型的方法，则必须只自行实现所需的方法。
