多參數 trait

本集目標

學會定義帶其他型別參數的 trait，讓同一個型別可以針對不同目標型別實作同一個 trait。

概念說明

到目前為止，我們的 trait 都比較簡單——Clone、Display、Describe，沒有其他型別參數。但有時候你想定義的行為和另一個型別有關。

比如「轉換」這件事：i32 可以轉成 f64，也可以轉成 String。同一個型別，轉換的目標不同，邏輯也不同。

帶其他型別參數的 trait

trait Convert<T> {
    fn convert(self) -> T;
}

fn main() {}

Convert<T> 的意思是：「可以轉換成 T 型別」。同一個型別可以實作 Convert<f64>、Convert<String> 等不同版本。

實作多參數 trait

trait Convert<T> {
    fn convert(self) -> T;
}

impl Convert<(i32,)> for i32 {
    fn convert(self) -> (i32,) {
        (self,)
    }
}

fn main() {}

這裡 i32 實作了 Convert<(i32,)>——把自己轉成單元素 tuple。

同一個型別可以實作多次，只要型別參數不同：

trait Convert<T> {
    fn convert(self) -> T;
}

impl Convert<String> for i32 {
    fn convert(self) -> String {
        // 用 ToString trait（i32 已經有了）
        self.to_string()
    }
}

fn main() {}

和沒有其他參數的 trait 的差別

• Clone（沒有其他參數）：一個型別只能實作一次 Clone
• Convert<T>（有其他參數）：一個型別可以實作 Convert<String>、Convert<(i32,)> 等多個版本

範例程式碼

// 定義一個帶型別參數的 trait
trait Convert<T> {
    fn convert(self) -> T;
}

// i32 轉成單元素 tuple
impl Convert<(i32,)> for i32 {
    fn convert(self) -> (i32,) {
        (self,)
    }
}

// i32 轉成 String
impl Convert<String> for i32 {
    fn convert(self) -> String {
        self.to_string()
    }
}

// bool 轉成 i32
impl Convert<i32> for bool {
    fn convert(self) -> i32 {
        if self {
            1
        } else {
            0
        }
    }
}

fn main() {
    // i32 -> (i32,)
    let x: i32 = 42;
    let tuple: (i32,) = x.convert();
    println!("{:?}", tuple);

    // i32 -> String
    let y: i32 = 100;
    let s: String = y.convert();
    println!("{}", s);

    // bool -> i32
    let b = true;
    let n: i32 = b.convert();
    println!("{}", n);
}

重點整理

• trait 可以帶其他型別參數：trait Convert<T> { ... }
• 同一個型別可以對不同的 T 實作同一個 trait（例如 Convert<String> 和 Convert<(i32,)>）
• 這和沒有其他參數的 trait 不同——一個型別只能實作一次那些 trait
• 多參數 trait 讓「和另一個型別相關的行為」可以統一定義