我的RUST学习—— 【第十七章 17-2】为使用不同类型的值而设计的 trait 对象

2024-02-29 10:08

本文主要是介绍我的RUST学习—— 【第十七章 17-2】为使用不同类型的值而设计的 trait 对象,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

现在有个场景,我要编写一个GUI库,首先需要一个screen类,用于收纳组件,其中有许多组件components,只需要生成组件实例,并挂载到screen上,最后遍历screen中的组件,并调用其上的 draw 方法,就可以绘制到屏幕上。

我作为库的开发者,我只实现Screen类,并且实现一个Button Component。使用我们的库的人,可以实现它自己的组件,只需要保证为他的库实现draw方法即可。

思考传统面向对象语言如何实现?

首先,定义一个父类,Component,类上有 draw 方法,其他子类,比如 ButtonImage等组件需要继承自Component类,并覆盖实现自己的draw方法。

不过,Rust并没有自己的继承,需要另寻出路!

定义通用行为的Trait

定义 Draw Trait

为了实现组件期望的通用行为draw,我定义一个 Draw Trait ,其中包含 draw 方法。

// lib.rs
pub trait Draw {fn draw (&self);
}

创建 Screen 结构体

接着创建Screen struct,并且使它拥有一个存放 Trait 对象的容器。

Trait 对象是指实现了该Trait 的结构体实例(也可以是其他数据结构)。

pub struct Screen {pub components: Vec<Box<dyn Draw>>,
}
impl Screen {pub fn run (&self) {for component in self.components.iter() {component.draw();}}
}

为什么使用鸭子类型?

注意这里容器中 components 的类型,Box<dyn Draw>,Box可以理解,表示智能指针,dyn Draw 是指所有实现了Draw Trait的类型,即Trait对象。

什么是鸭子类型?

只关心值所反映的信息而不是其具体类型:如果它走起来像一只鸭子,叫起来像一只鸭子,那么它就是一只鸭子!

在此处,我们不关心具体的类型,只关心这个类型有没有实现Draw Trait。

为什么不使用泛型?要进行动态分发?

第十章:泛型代码的性能 一节讲到,对泛型进行 trait bound时,编译器会进行单态化处理,即在编译时就能推断出 T 的具体类型,并且固定。单态化所产生的的代码会被静态分发。

而此处,使用 trait 对象时,必须使用动态分发,因为编译器无法知晓 trait 对象的类型,这是一个鸭子类型,其真实的类型可能是多种多样的。

这一次操作,会带来性能上的退化,但为了额外的灵活性,仍然需要权衡取舍。

创建 Button 组件

pub struct Button {pub width: u32,pub height: u32,pub label: String,
}impl Draw for Button {fn draw(&self) {// -- snip --}
}

库的使用者创建自己的代码

// main.rs
use gui::Draw;
use gui::{Button, Screen};struct SelectBox {width: u32,height: u32,options: Vec<String>,
}impl Draw for SelectBox {fn draw(&self) {// -- snip --}
}fn main() {let btn = Button {width: 10,height: 5,label: String::from("Ok"),};let sbox = SelectBox {width: 20,height: 10,options: vec![String::from("male"), String::from("female")],};let components: Vec<Box<dyn Draw>> = vec![Box::new(btn), Box::new(sbox)];let screen = Screen {components,};screen.run();
}

Trait 对象要求对象安全

只有 对象安全(object safe)的 trait 才可以组成 trait 对象。使得 trait 对象安全的属性存在复杂的规则,不过在实践中,只涉及到两条。如果一个 trait 中所有的方法有如下属性时,则该 trait 是对象安全的:

  • 返回值类型不为 Self
  • 方法没有任何泛型类型参数

一个不是对象安全的例子是标准库中的 Clone trait。Clone trait 的 clone 方法的参数签名看起来像这样:

pub trait Clone {fn clone(&self) -> Self;
}pub struct Screen {pub components: Vec<Box<dyn Clone>>,
}

将会得到如下错误:

error[E0038]: the trait `std::clone::Clone` cannot be made into an object--> src/lib.rs:2:5|
2 |     pub components: Vec<Box<dyn Clone>>,|     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ the trait `std::clone::Clone`cannot be made into an object|= note: the trait cannot require that `Self : Sized`

如果你对对象安全的更多细节感兴趣,请查看 Rust RFC 255。

这篇关于我的RUST学习—— 【第十七章 17-2】为使用不同类型的值而设计的 trait 对象的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/758400

相关文章

HarmonyOS学习(七)——UI(五)常用布局总结

自适应布局 1.1、线性布局(LinearLayout) 通过线性容器Row和Column实现线性布局。Column容器内的子组件按照垂直方向排列,Row组件中的子组件按照水平方向排列。 属性说明space通过space参数设置主轴上子组件的间距,达到各子组件在排列上的等间距效果alignItems设置子组件在交叉轴上的对齐方式,且在各类尺寸屏幕上表现一致,其中交叉轴为垂直时,取值为Vert

Ilya-AI分享的他在OpenAI学习到的15个提示工程技巧

Ilya(不是本人,claude AI)在社交媒体上分享了他在OpenAI学习到的15个Prompt撰写技巧。 以下是详细的内容: 提示精确化:在编写提示时,力求表达清晰准确。清楚地阐述任务需求和概念定义至关重要。例:不用"分析文本",而用"判断这段话的情感倾向:积极、消极还是中性"。 快速迭代:善于快速连续调整提示。熟练的提示工程师能够灵活地进行多轮优化。例:从"总结文章"到"用

不懂推荐算法也能设计推荐系统

本文以商业化应用推荐为例,告诉我们不懂推荐算法的产品,也能从产品侧出发, 设计出一款不错的推荐系统。 相信很多新手产品,看到算法二字,多是懵圈的。 什么排序算法、最短路径等都是相对传统的算法(注:传统是指科班出身的产品都会接触过)。但对于推荐算法,多数产品对着网上搜到的资源,都会无从下手。特别当某些推荐算法 和 “AI”扯上关系后,更是加大了理解的难度。 但,不了解推荐算法,就无法做推荐系

中文分词jieba库的使用与实景应用(一)

知识星球:https://articles.zsxq.com/id_fxvgc803qmr2.html 目录 一.定义: 精确模式(默认模式): 全模式: 搜索引擎模式: paddle 模式(基于深度学习的分词模式): 二 自定义词典 三.文本解析   调整词出现的频率 四. 关键词提取 A. 基于TF-IDF算法的关键词提取 B. 基于TextRank算法的关键词提取

使用SecondaryNameNode恢复NameNode的数据

1)需求: NameNode进程挂了并且存储的数据也丢失了,如何恢复NameNode 此种方式恢复的数据可能存在小部分数据的丢失。 2)故障模拟 (1)kill -9 NameNode进程 [lytfly@hadoop102 current]$ kill -9 19886 (2)删除NameNode存储的数据(/opt/module/hadoop-3.1.4/data/tmp/dfs/na

Hadoop数据压缩使用介绍

一、压缩原则 (1)运算密集型的Job,少用压缩 (2)IO密集型的Job,多用压缩 二、压缩算法比较 三、压缩位置选择 四、压缩参数配置 1)为了支持多种压缩/解压缩算法,Hadoop引入了编码/解码器 2)要在Hadoop中启用压缩,可以配置如下参数

【前端学习】AntV G6-08 深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画(下)

【课程链接】 AntV G6:深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画(下)_哔哩哔哩_bilibili 本章十吾老师讲解了一个复杂的自定义节点中,应该怎样去计算和绘制图形,如何给一个图形制作不间断的动画,以及在鼠标事件之后产生动画。(有点难,需要好好理解) <!DOCTYPE html><html><head><meta charset="UTF-8"><title>06

Makefile简明使用教程

文章目录 规则makefile文件的基本语法:加在命令前的特殊符号:.PHONY伪目标: Makefilev1 直观写法v2 加上中间过程v3 伪目标v4 变量 make 选项-f-n-C Make 是一种流行的构建工具,常用于将源代码转换成可执行文件或者其他形式的输出文件(如库文件、文档等)。Make 可以自动化地执行编译、链接等一系列操作。 规则 makefile文件

学习hash总结

2014/1/29/   最近刚开始学hash,名字很陌生,但是hash的思想却很熟悉,以前早就做过此类的题,但是不知道这就是hash思想而已,说白了hash就是一个映射,往往灵活利用数组的下标来实现算法,hash的作用:1、判重;2、统计次数;

使用opencv优化图片(画面变清晰)

文章目录 需求影响照片清晰度的因素 实现降噪测试代码 锐化空间锐化Unsharp Masking频率域锐化对比测试 对比度增强常用算法对比测试 需求 对图像进行优化,使其看起来更清晰,同时保持尺寸不变,通常涉及到图像处理技术如锐化、降噪、对比度增强等 影响照片清晰度的因素 影响照片清晰度的因素有很多,主要可以从以下几个方面来分析 1. 拍摄设备 相机传感器:相机传