泛型函數

本集目標

學會用 <T> 定義泛型函數，讓同一個函數可以處理不同型別。

概念說明

在第四章，我們學了 Vec，用它來存一堆 i32。但你有沒有注意到，我們總是寫 vec![1, 2, 3]，讓 Rust 自己推斷型別？

其實，Vec 不是一個完整的型別。它的完整寫法是 Vec<i32>、Vec<String>、Vec<bool>——角括號 <> 裡面放的是「這個 Vec 要裝什麼型別的東西」。

第四章故意沒提角括號，因為當時我們還沒學過泛型。現在，是時候揭開這個秘密了。

什麼是泛型？

假設你想寫一個函數，傳入兩個值，回傳第一個：

fn first_i32(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a
}

fn main() {}

如果又需要處理 f64 呢？難道要再寫一個 first_f64？

泛型就是解決這個問題的。我們用一個「型別參數」T 來代替具體的型別：

fn first<T>(a: T, b: T) -> T {
    a
}

fn main() {}

這裡的 <T> 寫在函數名後面，表示「這個函數有一個型別參數叫 T」。然後參數 a 和 b 的型別都是 T，回傳值也是 T。

當你呼叫 first(10, 20) 的時候，Rust 看到 10 是 i32，就知道 T = i32。呼叫 first(3.14, 2.71) 的時候，T = f64。同一個函數定義，自動適用於不同型別。

命名慣例

型別參數通常用單個大寫字母：T（Type）、U、V。如果有語意的話也會用比較長的名字，但目前用 T 就好。

範例程式碼

// 泛型函數：回傳兩個值中的第一個
fn first<T>(a: T, _b: T) -> T {
    a
}

// 可以有多個型別參數
fn make_pair<T, U>(a: T, b: U) -> (T, U) {
    (a, b)
}

fn main() {
    // T 被推斷為 i32
    let x = first(10, 20);
    println!("{}", x);

    // T 被推斷為 &str
    let y = first("hello", "world");
    println!("{}", y);

    // 但兩個參數的型別必須一樣，因為 first 的兩個參數都是 T
    // let bad = first(1, "a"); // 編譯錯誤！1 是 i32 但 "a" 是 &str

    // T = i32, U = &str
    let pair = make_pair(42, "hello");
    println!("{:?}", pair);
}

重點整理

Vec 的完整寫法是 Vec<T>，角括號裡放型別參數——第四章故意省略，現在正式學習
泛型函數用 <T> 宣告型別參數，讓同一個函數可以處理不同型別
Rust 會根據傳入的值自動推斷 T 是什麼型別
可以有多個型別參數：<T, U>
型別參數慣例用大寫字母：T、U、V

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