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Rust中的默认初始化和初始化重载

Rust中没有面向对象中的构造函数的概念,取而代之,通常情况下在初始化一个变量时就要为其所有的字段赋值!

有的时候这样比较麻烦,可以使用 Default 和 With Trait 来简化初始化操作;

源代码:


Rust中的默认初始化和初始化重载

引言

与 Go 中默认给出默认值不同,Rust 要求在创建对象的时候就对各个字段进行初始化;

例如,下面的代码没有对字段进行初始化,无法编译:

#[derive(Debug)]
pub struct Foo {
    bar: String,
    baz: i32,
    abc: bool,
}

fn main() {
    let x = Foo {};

    println!("{:?}", x);
}

报错:

error[E0063]: missing fields `abc`, `bar` and `baz` in initializer of `Foo`
 --> examples/0_default.rs:8:13
  |
8 |     let x = Foo {};
  |             ^^^ missing `abc`, `bar` and `baz`

因此,我们要手动赋值:

let x = Foo {
  bar: "".to_string(),
  baz: 0,
  abc: false
};

但是每次都需要手动的指定空值,非常麻烦;

我们可以使用 Default Trait 来简化;


Default Trait

我们可以为 Foo 类型实现 Default Trait:

examples/0_default.rs

impl Default for Foo {
    fn default() -> Self {
        Foo {
            bar: "".to_string(),
            baz: 0,
            abc: false,
        }
    }
}

fn main() {
    let x = Foo::default();

    println!("{:?}", x);
}

随后即可使用 Foo::default() 初始化;

同时,也可以初始化部分字段,例如:

let y = Foo { baz: 2, ..Default::default() };

实际上,对于 Rust 中的常见类型,他们默认都实现了 Default Trait;

因此我们可以直接使用 #[derive(Default)] 来生成 Default Trait,而无需手动实现;

例如:

#[derive(Debug, Default)]
pub struct Foo {
    bar: String,
    baz: i32,
    abc: bool,
}

fn main() {
    let x = Foo::default();

    let y = Foo { baz: 2, ..Default::default() };

    println!("{:?}", x);
    println!("{:?}", y);
}

With Trait

在面向对象的语言中,可以通过单个参数或多个参数构造一个新的对象;

除了上面 Default 的方式外,还可以通过 With Trait 实现类似的功能;

例如:

examples/1_with.rs

pub trait With<T> {
    fn with(value: T) -> Self;
}

#[derive(Debug, Default)]
pub struct Foo {
    bar: String,
    baz: i32,
    abc: bool,
}

impl With<String> for Foo {
    fn with(x: String) -> Self {
        Foo {
            bar: x,
            ..Default::default()
        }
    }
}

impl With<i32> for Foo {
    fn with(x: i32) -> Self {
        Foo {
            baz: x,
            ..Default::default()
        }
    }
}

impl With<bool> for Foo {
    fn with(x: bool) -> Self {
        Foo {
            abc: x,
            ..Default::default()
        }
    }
}

impl With<(String, bool)> for Foo {
    fn with(x: (String, bool)) -> Self {
        Foo {
            bar: x.0,
            abc: x.1,
            ..Default::default()
        }
    }
}

在上面的代码中,我们定义的 With Trait:

pub trait With<T> {
    fn with(value: T) -> Self;
}

我们分别为 Foo 类型实现了不同范型类型的 With:String、i32、bool 甚至 (String, bool) 类型;

因此,我们可以使用 with 函数:

examples/1_with.rs

fn main() {
    let a = Foo::with("test".to_string());
    let b = Foo::with(1);
    let c = Foo::with(true);
    let d = Foo::with(("multi".to_string(), true));

    println!("a: {:?}", a);
    println!("b: {:?}", b);
    println!("c: {:?}", c);
    println!("d: {:?}", d);
}

注意到,上面调用的都是 Foo::with 方法,但是实际上是不同的 Trait 范型实现!

虽然 Rust 中没有范型,但是我们可以通过 Trait + Generic 的方式实现相同的功能!


..运算符

最后,再补充一点,在上面的 ..Default::default() 会将对象各个字段解构,随后赋给对应字段名相同的属性;

除了 default 构建的对象,正常的对象也可以使用这个运算符结构,例如:

examples/2_dot_operator.rs

#[derive(Debug)]
pub struct Foo {
    bar: String,
    baz: i32,
    abc: bool,
}

fn main() {
    let x = Foo {
        bar: "hello".to_string(),
        baz: 0,
        abc: false,
    };

    let y = Foo { abc: true, ..x };

    // println!("{:?}", x);
    println!("{:?}", y);
}

我们可以使用 ..x 来构造 y;

但是需要注意的是,.. 也是 Move 语义,因此上面的代码如果在后面使用了x,则会报错!


附录

源代码:

参考文章:



本文作者:Jasonkay
本文链接:https://jasonkayzk.github.io/2022/11/19/Rust中的默认初始化和初始化重载/
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