0x00 开篇
我们用 24 篇文章结束了 Rust 的基础教程，接下来进入 Rust 进阶的学习。相信你通过阅读前面的文章可以写一些小的应用了。从这篇文章开始，我们将开始深入了解 Rust，我会陆续介绍 Rust 的类型系统，所有权系统以及指针。如果你想练习 Rust ，我推荐大家可以到力扣（LeetCode）找一些简单的题目来练习。 中级课程的第一篇文章，我将先介绍 Rust 的泛型。Rust 是一门强类型并且类型安全的静态语言。在 Rust 中，所有的一切都是类型，包括我们常见的原生类型以及复合数据类型。
0x01 泛型的定义
其实泛型我们已经见过它了，前面介绍的 Vec<T>就是泛型的应用，T 可以代指任何类型。在 Rust 中，<T>代表泛型类型了。泛型是指在运行时指定数据类型的机制，使用泛型可以编写通用的代码，减少重复的工作量。
0x02 泛型与向量
通过【RUST 学习日记 第11课 向量】的文章，我们了解了向量。在向量声明时我们需要指定类型，代码示例如下：
fn main() {
// 1、 泛型与向量
let mut vec :Vec<&str> = vec![];
vec.push("Hello");
vec.push("Rust");
println!("{:?}", vec);
// 下面的语句会产生错误
// vec.push(1);
}
如果我们声明向量时标明的泛型类型为 &str，那我们插入其它类型的元素就会报错。
因此，在向量中使用泛型类型，不仅提高了可读性，而且还会及时提醒咱们在写代码时的误操作。
0x03 泛型函数
在函数中，参数和返回值都可以是泛型类型，我们将带有泛型类型参数的或者返回值的函数叫做泛型函数。函数签名的形式如下：
声明泛型函数
fn func_name<T>(a : T, {other parameters}) -> T
{
// code...
}
使用泛型函数
同普通函数不同的是，我们需要指定类型
func_name::<T>(a, {other parameters})
Demo
下面通过一个Demo来讲解泛型函数。
Question
请写一个函数，输入两个整数数，返回第一个参数。
当然，我们可以直接上手写。示例代码如下：
fn main() {
let a = print_generic::<i32>(3, 5);
println!("a = {}", a);
// 输出结果
// a = 3
}
fn print<T>(a: T, b: T) -> T {
return a;
}
如果我们要求类型可以是 u8,u16,u32,i8,i16,i32,f32 等等呢？我们可以通过泛型类型辅助我们减少工作量。示例代码如下：
fn print_generic<T>(a: T, b: T) -> T {
return a;
}
fn main() {
let b = print_generic::<f32>(6.7, 4.5);
println!("b = {}", b);
// 输出结果
// b = 6.7
let c = print_generic::<&str>("hello", "rust");
println!("c = {}", c);
// 输出结果
// c = hello
}
通过上面的代码，不仅完成了题目，而且还扩展成了字符串......哈哈~~
0x04 泛型枚举
枚举类型也可以泛型化。在 Rust 中常见的两个泛型枚举就是 _Option<T> _和_ Result<T, E> _了。这里主要先看下 Option<T> 官方的定义。
/// The `Option` type. See [the module level documentation](self) for more.
#[derive(Copy, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Debug, Hash)]
#[rustc_diagnostic_item = "Option"]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub enum Option<T> {
/// No value.
None,
/// Some value of type `T`.
Some(T),
}
Option<T>表示一个可选的值。每个 Option要么是 Some并包含一个值，要么是 None。通常我们使用它来赋初始值或者遇到错误的时候返回 None。示例代码如下：
fn main() {
let op = Some(5);
println!("{:?}", op);
// 除法
let x1 = divider(5.0, 2.0);
let x2 = divider(5.0, 0.0);
println!("{:?}", x1);
println!("{:?}", x2);
// 输出结果
// Some(5)
// Some(2.5)
// None
}
/// 计算除法
fn divider(a: f64, b: f64) -> Option<f64> {
if b == 0.0 {
None
} else {
Some(a / b)
}
}
在写代码时，我们可以直接使用 Some(T)和 None来表示 Option<T> 。另外，泛型枚举这里有个注意点：如果类型 T 是 Box 或其它智能指针类型， Rust 在内存中会省掉 Option<T> 的标签字段。例如：Option<Box<f64>>在内存中只占一个字节存储（我还没介绍指针，暂做了解即可）。
0x05 小结
泛型是 Rust 类型系统中重要的概念，它可以减少我们的代码重复率，编写出干净简洁更为抽象和通用的代码。泛型不仅可以用在向量、函数、枚举中，还可以用于结构体，集合，trait，方法中，后面我都会一一介绍。
