掌握 Rust Display 特质（手把手教你实现自定义格式化输出）

为什么需要自定义 Display？

默认情况下，大多数自定义结构体（struct）或枚举（enum）并没有实现 Display。如果你尝试直接打印它们，编译器会报错：

struct Person {    name: String,    age: u32,}fn main() {    let p = Person {        name: "Alice".to_string(),        age: 30,    };    println!("{}", p); // ❌ 编译错误！}

这是因为 Rust 不知道你希望如何“友好地”展示这个结构体。这时，我们就需要手动为 Person 实现 Display 特质。

如何实现 Display 特质？

要实现 Display，你需要导入 std::fmt 模块，并为你的类型实现 fmt::Display trait。关键是要重写 fmt 方法。

use std::fmt;struct Person {    name: String,    age: u32,}impl fmt::Display for Person {    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {        write!(f, "{} ({}岁)", self.name, self.age)    }}fn main() {    let p = Person {        name: "Alice".to_string(),        age: 30,    };    println!("{}", p); // ✅ 输出：Alice (30岁)}

让我们逐行解释这段代码：

• use std::fmt;：引入格式化模块。
• impl fmt::Display for Person：为 Person 实现 Display 特质。
• fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result：这是必须实现的方法，接收当前实例和一个格式化器。
• write!(f, "...", ...)：将格式化后的字符串写入格式化器 f 中。

Display vs Debug：有何区别？

- Display（{}）：面向最终用户，输出简洁友好。需手动实现。
- Debug（{:?}）：面向开发者，用于调试，可自动派生。

#[derive(Debug)]struct Point {    x: i32,    y: i32,}fn main() {    let p = Point { x: 1, y: 2 };    println!("{:?}", p); // 输出：Point { x: 1, y: 2 }    // println!("{}", p); // ❌ 未实现 Display，会报错}

实战：为温度结构体实现 Display

假设我们有一个表示摄氏温度的结构体，希望打印时自动加上单位“°C”：

use std::fmt;struct Celsius(f64);impl fmt::Display for Celsius {    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {        write!(f, "{:.1}°C", self.0)    }}fn main() {    let temp = Celsius(23.5);    println!("当前温度：{}", temp); // 输出：当前温度：23.5°C}

这里我们使用了元组结构体（tuple struct），并通过 {:.1} 保留一位小数，展示了 Rust 自定义打印 的灵活性。

常见错误与注意事项

• 不要在 Display 中包含调试信息（如字段名），那是 Debug 的职责。
• 确保 Display 的输出对普通用户有意义。
• 如果 write! 返回错误（极少见），整个 fmt 方法会返回 Err，但通常不会发生。

总结

通过本篇 Rust 格式化输出 教程，你应该已经掌握了如何为自定义类型实现 Display 特质。这不仅能让你的程序输出更专业，还能提升用户体验。记住：当需要向用户展示数据时，优先考虑实现 Display；当需要调试时，使用 Debug。

现在，打开你的编辑器，试着为你自己的结构体添加 Display 实现吧！