Display trait

本集目標

學會為自訂型別實作 Display trait，理解 Display 和 Debug 的差別，以及 Display 和 ToString 的關係。

概念說明

第二章我們學了 {:?} 來印出 tuple、陣列和加了 #[derive(Debug)] 的 struct。但 {:?} 是給開發者看的「Debug 格式」。如果你想用 {} 來印出自訂型別，就需要實作 Display trait。

Display vs Debug

• Debug（{:?}）：給開發者看的格式，可以用 #[derive(Debug)] 自動產生
• Display（{}）：給使用者看的格式，必須手動實作，不能 derive

為什麼要分開？因為開發者需要看到所有欄位、型別資訊（Debug 格式），但使用者只需要看到好讀的文字。兩者的需求不同，所以不能用同一個 trait 解決。

實作 Display

use std::fmt::Display;
use std::fmt::Formatter;
use std::fmt::Result;

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

impl Display for Point {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> Result {
        write!(f, "({}, {})", self.x, self.y)
    }
}

fn main() {}

fmt 方法接收一個 &mut Formatter，你用 write! 巨集把想要的格式寫進去。write! 的用法和 println! 幾乎一樣，只是第一個參數是 &mut Formatter。

Display 和 ToString 的關係

Rust 有一個 ToString trait，它只有一個方法：

fn to_string(&self) -> String;

重點來了——你不需要自己實作 ToString。標準庫裡有這樣一段程式碼：

impl<T: Display> ToString for T {
    fn to_string(&self) -> String {
        // 內部用 Display 的 fmt 方法來產生字串
        // ...
    }
}

這段的意思是：「對於所有實作了 Display 的型別 T，自動幫它實作 ToString。」這叫做 blanket implementation（毯子式實作）——像一條毯子，蓋住所有符合條件的型別。

所以只要實作 Display，你的型別就自動有 .to_string() 方法，不用額外做任何事。

範例程式碼

use std::fmt::Display;
use std::fmt::Formatter;

#[derive(Debug)]
struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

// 手動實作 Display
impl Display for Point {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> std::fmt::Result {
        write!(f, "({}, {})", self.x, self.y)
    }
}

#[derive(Debug)]
struct Color {
    r: u8,
    g: u8,
    b: u8,
}

impl Display for Color {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> std::fmt::Result {
        write!(f, "R{}G{}B{}", self.r, self.g, self.b)
    }
}

fn main() {
    let p = Point { x: 3, y: 7 };

    // Debug 格式（給開發者看）
    println!("Debug: {:?}", p);

    // Display 格式（給使用者看）
    println!("Display: {}", p);

    // 因為有 Display，自動獲得 .to_string()
    let s = p.to_string();
    println!("to_string: {}", s);

    let c = Color { r: 255, g: 128, b: 0 };
    println!("Debug: {:?}", c);
    println!("Display: {}", c);
    println!("to_string: {}", c.to_string());
}

重點整理

• Display trait 讓你的型別可以用 {} 格式印出
• Debug（{:?}）給開發者看，可以 derive；Display（{}）給使用者看，必須手動實作
• 實作方式：impl Display for MyType，在 fmt 方法裡用 write! 寫格式
• 實作 Display 會自動獲得 .to_string() 方法（blanket implementation）