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제너릭은 프로그래밍 언어에서 필수적인 메커니즘입니다.
C++ 언어는 "템플릿"을 통해 제너릭을 구현하며, C 언어에는 제너릭 메커니즘이 없어 C 언어가 복잡한 타입의 프로젝트를 구축하기 어렵습니다.
제너릭 메커니즘은 프로그래밍 언어가 타입 추상을 표현하는 데 사용되며, 일반적으로 함수 결정이 확정되고 데이터 타입이 불확정한 클래스, 예를 들어 링크드 리스트, 맵 테이블 등에 사용됩니다.
이는 정수형 숫자에 대한 선택 정렬 방법입니다:
fn max(array: &[i32]) -> i32 {}}
let mut max_index = 0;
let mut i = 1;
while i < array.len() {
if array[i] > array[max_index] {
max_index = i;
}
i += 1;
}
array[max_index]
}
fn main() {
let a = [2, 4, 6, 3, 1];
println!("max = {}", max(&a));
}실행 결과:
max = 6
이는 간단한 최대값 추출 프로그램으로 i를 처리할 수 있습니다.32 숫자 타입의 데이터지만 f에 사용할 수 없습니다.64 타입의 데이터입니다. 제너릭을 사용하면 이 함수가 여러 타입에 대해 사용될 수 있습니다. 하지만 모든 데이터 타입이 비교할 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 다음 코드는 실행되지 않으며, 함수 제너릭의 문법 구조를 설명하는 데 사용됩니다:
fn max<T>(array: &[T])}} -> T {
let mut max_index = 0;
let mut i = 1;
while i < array.len() {
if array[i] > array[max_index] {
max_index = i;
}
i += 1;
}
array[max_index]
}이전에 배운 Option과 Result 열거형 클래스는 기본 타입을 가지고 있습니다.
Rust에서 구조체와 열거형 클래스는 모두 기본 타입의 메커니즘을 구현할 수 있습니다.
struct Point<T> {
x: T,
y: T
}이는 포인트 좌표 구조체입니다. T는 포인트 좌표를 설명하는 수치 타입을 의미합니다. 이렇게 사용할 수 있습니다：
let p1 = Point { x: 1, y: 2};
let p2 = Point { x: 1.0, y: 2.0};사용할 때 타입을 선언하지 않았습니다. 여기서는 자동 타입 메커니즘을 사용합니다. 하지만 타입 불일치가 발생하지 않도록 합니다:
let p = Point { x: 1, y: 2.0};x와 1 바인딩할 때 이미 T를 i로 설정했습니다32그래서 f가 더 이상 등장하지 않도록 합니다64 의 타입입니다. 만약 x와 y가 다른 데이터 타입으로 표현하고 싶다면, 두 개의 기본 타입 식별자를 사용할 수 있습니다：
struct Point<T1,2> {
x: T1,
y: T2
}열거형 클래스에서 기본 타입을 표현하는 방법으로 Option과 Result와 같은 것들을 사용합니다：
enum Option<T> {
Some(T),
None,
}
enum Result<T, E> {
Ok(T),
Err(E),
}구조체와 열거형 클래스는 모두 메서드를 정의할 수 있기 때문에, 메서드는 기본 타입의 메커니즘을 구현해야 합니다. 그렇지 않으면 기본 타입의 클래스는 효과적으로 메서드로 처리할 수 없습니다.
struct Point<T> {
x: T,
y: T,
}
impl<T> Point<T> {
fn x(&self) -> &T {
&self.x
}
}
fn main() {
let p = Point { x: 1, y: 2 };
println!("p.x = {}", p.x());
}실행 결과:
p.x = 1
주의하세요, impl 키워드 뒤에는 <T>가 반드시 있어야 합니다. 왜냐하면 그 뒤의 T는 이것을 기준으로 합니다. 하지만 우리는 그 중 하나의 기본 타입에 메서드를 추가할 수도 있습니다：
impl Point<f64> {
fn x(&self) -> f64 {}}
self.x
}
}impl 블록 자체의 기본 타입은 내부 메서드가 기본 타입을 가지고 있는 것을 방해하지 않습니다：
impl<T, U> Point<T, U> {
fn mixup<V, W>(self, other: Point<V, W>) -> Point<T, W> {
Point {
x: self.x,
y: other.y,
}
}
}method mixup은 Point<T, U> 포인트의 x와 Point<V, W> 포인트의 y를 합쳐 Point<T, W> 타입의 새로운 포인트로 만듭니다.
이미터프레스(trait)의 개념은 Java의 인터페이스(Interface)와 유사하지만, 완전히 동일하지 않습니다. 이미터프레스와 인터페이스는 모두 행위 규격으로서 사용되며, 어떤 클래스가 어떤 메서드를 가지고 있는지를 표시할 수 있습니다.
이미터프레스는 Rust에서 trait로 표현됩니다:
trait Descriptive {
fn describe(&self) -> String;
}Descriptive는 구현자가 describe(&self)를 구현해야 한다고 지정합니다 -> String 메서드.
그것을 구조체 구현에 사용합니다:
struct Person {
name: String,
age: u8
}
impl Descriptive for Person {
fn describe(&self) -> String {
format!("{} {}", self.name, self.age)
}
}형식은 다음과 같습니다:
impl <이미터프레스 이름> for <구현된 타입 이름>
Rust에서는 하나의 클래스가 여러 이미터프레스를 구현할 수 있으며, 각 impl 블록은 하나의 이미터프레스만 구현할 수 있습니다.
이미터프레스와 인터페이스의 차이점은 다음과 같습니다: 인터페이스는 메서드를 규격화할 수만 있으며 메서드를 정의할 수 없습니다. 하지만 이미터프레스는 기본 메서드를 정의할 수 있으며, "기본"이기 때문에 객체는 메서드를 재정의할 수도 있고 재정의하지 않고 기본 메서드를 사용할 수도 있습니다:
trait Descriptive {
fn describe(&self) -> String {
String::from("[Object]")
}
}
struct Person {
name: String,
age: u8
}
impl Descriptive for Person {
fn describe(&self) -> String {
format!("{} {}", self.name, self.age)
}
}
fn main() {
let cali = Person {
이름: String::from("Cali"),
나이: 24
};
println!("{}", cali.describe());
}실행 결과:
Cali 24
impl Descriptive for Person 블록의 내용을 제거하면 실행 결과는 다음과 같습니다:
[Object]
대부분의 경우 함수를 매개변수로 전달해야 합니다. 예를 들어, 콜백 함수, 버튼 이벤트 설정 등입니다. Java에서는 함수는 인터페이스 구현의 클래스 예제로 전달되어야 하며, Rust에서는 특성 매개변수를 통해 전달할 수 있습니다:
fn output(object: impl Descriptive) {
println!("{}", object.describe());
}Descriptive 특성을 구현한 어떤 객체도 이 함수의 매개변수로 사용될 수 있습니다. 이 함수는传入된 객체가 다른 속성이나 메서드가 있는지 알 필요가 없으며, Descriptive 특성 규격의 메서드가 확실하게 있다면 충분합니다. 물론, 이 함수 내에서는 다른 속성과 메서드를 사용할 수 없습니다.
특성 파라미터는 이와 같은等效 문법으로도 구현할 수 있습니다:
fn output<T: Descriptive>(object: T) {
println!("{}", object.describe());
}이는 일반형과 유사한 스타일의 문법 연구로, 여러 파라미터 타입이 특성인 경우 매우 유용합니다:
fn output_two<T: Descriptive>(arg1: T, arg2: T) {
println!("{}", arg1.describe());
println!("{}", arg2.describe());
}특성을 타입으로 사용할 때 여러 특성이涉及到 경우, + 기호로 표현하면 예를 들어:
fn notify(item: impl Summary + Display) fn notify<T: Summary + Display>(item: T)
주의:타입을 나타내는 데만 사용되는 것은 impl 블록에서 사용할 수 있다는 것을 의미하지 않습니다.
단순한 구현 관계를 where 키워드로 간소화할 수 있습니다 예를 들어:
fn some_function<T: Display + Clone, U: Clone + Debug>(t: T, u: U)
다음과 같이 간단히 할 수 있습니다:
fn some_function<T, U>(t: T, u: U) -> i32 where T: Display + Clone, U: Clone + Debug
이 문법을 이해하고 나면, 일반형 장에서의 "최대값 가져오기" 예제를 실제로 구현할 수 있습니다:
trait Comparable {
fn compare(&self, object: &Self) -> i8;
}
fn max<T: Comparable>(array: &[T]) -> &T {
let mut max_index = 0;
let mut i = 1;
while i < array.len() {
if array[i].compare(&array[max_index]) > 0 {
max_index = i;
}
i += 1;
}
&array[max_index]
}
impl Comparable for f64 {}}
fn compare(&self, object: &f64) -> i8 {}}
if &self > &object { 1 }
else if &self == &object { 0 }
else { -1 }
}
}
fn main() {
let arr = [1.0, 3.0, 5.0, 4.0, 2.0];
println!("arr의 최대값은 {}", max(&arr));
}실행 결과:
arr의 최대값은 5
팁: compare 함수의 두 번째 매개변수는 트레이트를 구현한 타입과 같아야 하므로, Self (대소문자를 구분합니다) 키워드는 현재 타입 자체를 나타냅니다 (예제가 아니라).
트레이트가 반환 값으로 사용할 형식은 다음과 같습니다:
fn person() -> impl Descriptive {
Person {
이름: String::from("Cali"),
나이: 24
}
}하지만有一点, 트레이트가 반환 값으로 받을 수 있는 것은 트레이트를 구현한 객체만이며, 동일한 함수에서 모든 가능한 반환 값 타입이 완전히 동일해야 합니다. 예를 들어, 구조체 A와 구조체 B가 모두 트레이트를 구현하면 다음 함수는 잘못됩니다:
fn some_function(bool bl) -> impl Descriptive {
if bl {
return A {};
} else {
return B {};
}
}impl 기능은 매우 강력하며, 우리는 그것을 사용하여 클래스 메서드를 구현할 수 있습니다. 하지만 제너릭 클래스에 대해서는, 때로는 그가 이미 구현한 메서드를 구분하여 다음에 구현해야 할 메서드를 결정해야 할 때가 있습니다:
struct A<T> {}
impl<T: B + C> A<T> {
fn d(&self) {}
}이 코드는 A<T> 타입이 T가 B와 C 트레이트를 구현한 후에 이 impl 블록을 유효하게 구현할 수 있도록 해야 합니다.