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掌握 Rust 泛型编程(从零开始的 Rust 泛型入门教程)

在学习 Rust语言基础 的过程中,Rust泛型 是一个非常重要的概念。它能让你编写出更灵活、可复用且类型安全的代码。本教程将带你从零开始理解 Rust 中的泛型,无论你是编程新手还是有经验的开发者,都能轻松上手。

掌握 Rust 泛型编程(从零开始的 泛型入门教程) Rust泛型 Rust编程教程 泛型函数 Rust语言基础 第1张

什么是泛型?

泛型(Generics)是一种让代码适用于多种类型的机制。想象一下,你写了一个函数用来交换两个值,但你不想为 i32、String、bool 等每种类型都写一遍这个函数。这时候就可以使用泛型,只写一次,就能用于所有支持该操作的类型。

为什么使用 Rust 泛型?

  • 减少重复代码(DRY 原则)
  • 保持类型安全(编译时检查)
  • 提升性能(零成本抽象,无运行时开销)

泛型函数示例

下面是一个简单的 泛型函数,用于返回两个值中较大的那个:

fn largest<T>(x: T, y: T) -> T where    T: PartialOrd,{    if x > y {        x    } else {        y    }}fn main() {    let a = 5;    let b = 10;    println!("较大的数是: {}", largest(a, b));    let s1 = "hello";    let s2 = "world";    println!("字典序更大的字符串是: {}", largest(s1, s2));}

注意:T 是一个泛型类型参数。我们通过 where T: PartialOrd 限制 T 必须实现 PartialOrd trait,这样才能使用 > 比较操作符。

泛型结构体

你也可以在结构体中使用泛型。例如,定义一个可以存储任意类型坐标的点:

struct Point<T> {    x: T,    y: T,}fn main() {    let integer_point = Point { x: 5, y: 10 };    let float_point = Point { x: 1.0, y: 4.5 };    println!("整数点: ({}, {})", integer_point.x, integer_point.y);    println!("浮点点: ({}, {})", float_point.x, float_point.y);}

这里 Point<T> 可以接受任何类型 T,只要 xy 是同一类型。

多个泛型参数

有时你需要多个不同的泛型类型。比如一个包含两种不同类型字段的结构体:

struct Pair<T, U> {    first: T,    second: U,}fn main() {    let pair = Pair {        first: "Rust",        second: 2024,    };    println!("Pair: {} and {}", pair.first, pair.second);}

小结

通过本教程,你已经掌握了 Rust泛型 的基本用法,包括泛型函数、泛型结构体以及多泛型参数。这些知识是深入学习 Rust编程教程 的重要基石。记住,泛型不仅能让你的代码更通用,还能在编译期保证类型安全,是 Rust “零成本抽象”哲学的核心体现之一。

继续练习吧!尝试自己写一些使用泛型的小程序,比如实现一个泛型栈(Stack)或队列(Queue),你会对 Rust语言基础 有更深的理解。