0x00 开篇
前面用两篇文章介绍了泛型，第二课也算是对结构体的一个补充了。结构体的知识尤为重要，今天这篇文章依然是围绕结构体来做介绍。相信有其它面向对象编程语言基础的小伙伴都了解类和接口的概念。但是 Rust 没有类和接口，那么它又是如何实现面向对象特征的呢？
0x01 trait定义
trait 是 Rust 中唯一的接口抽象方式，类似于 Java 和 C# 的 interface。trait 可以定义多个抽象的方法（行为）来用于多个结构体共享，使得不同的结构体可以拥有相同的方法（行为） 。在某些博客或者书籍上会将 trait 翻译为 特型/特性/特征。在后面的文章中，我不会将其翻译成中文。
0x02 trait的实现
trait 是一种任何类型都可以选择支持或者不支持的特性，通常代表某一种行为或者能力。
示例：所有的动物基本上都会”说话“或者有一些其它类似的行为，但是它们的叫声又有区别，我们可以为把他们抽象出一个 trait 叫 Animal。
示例代码如下：
/// 动物 trait
trait Animal {
// 动物的叫声
fn make_sound(&self);
}
上面的代码就是定义了一个动物的 trait，定义 trait 很简单，我们只需要给它命名并且列出 trait 方法的类型签名即可。那我们如何使用这个 trait 呢？实现这个 trait 的语法如下：
impl [TraitName] for [Type]
在 Rust 中，我们可以使用泛型为任何类型甚至是 str , i32, bool 等内置类型添加扩展方法。这里声明的 Animal 属于动物，我再定义几个动物类型的结构体。通常 trait 都是与 struct 一起使用。完整代码如下：
/// 动物 trait
trait Animal {
// 动物的叫声
fn make_sound(&self);
}
/// 狗
struct Dog {
name: String,
}
/// 鱼
struct Cat {
name: String,
}
/// 为 Dog 类型实现 Animal trait
impl Animal for Dog {
// 打印狗的叫声
fn make_sound(&self) {
println!("汪汪~");
}
}
/// 为 Cat 类型实现 Animal trait
impl Animal for Cat {
// 打印猫的叫声
fn make_sound(&self) {
println!("喵喵~");
}
}
fn main() {
// 创建dog
let dog = Dog { name: String::from("二哈") };
// 创建cat
let cat = Cat { name: String::from("美短") };
// 运行方法
dog.make_sound();
cat.make_sound();
}
// 运行结果:
// 汪汪~
// 喵喵~
上面代码注释都很明确，我就不多做解释了。使用 trait 的方法时候有两个注意事项：
- 定义 trait 方法的时候不要忘记第一个参数必须是 &self。有没有 &self 的区别，上一篇文章我已经解释了。
- 使用 trait 方法的时候，trait 本身必须在当前作用域中，否则 trait 所有的方法都是隐藏的。这一点，CLion已经给了我们很好的提示。(有关示例代码我将在源码中给出，由于还没有讲到模块化，所以这里暂不多解释)
0x03 impl trait
trait 作为参数时一般使用 impl trait 的语法来表示参数类型。先上代码：
/// impl trait 作为参数
fn speak(animal: impl Animal) {
animal.make_sound()
}
/// 为已有类型实现 trait （示例）
impl Animal for i32 {
fn make_sound(&self) {
println!("i32");
}
}
fn main() {
speak(dog);
speak(cat);
let a = 5;
speak(a);
// 运行结果：
// 汪汪~
// 喵喵~
// i32
}
speak 函数表示可以接收实现了 Animal trait 的任何实例，包括已经存在的类型，上面代码以 i32 为例。如果你想让 speak 函数接收任意类型，那你可以让那个类型实现 Animal trait。
问题又来了，如果我想在某一个函数里接收同时实现了多个 trait 的参数应该如何操作呢？继续往下看：
/// 测试多trait
trait Test {
fn test(&self);
}
/// 为Dog实现Test
impl Test for Dog {
fn test(&self) {
println!("这是一个Test方法");
}
}
/// 打印同时实现 Test 和 Animal Trait的方法
fn printMulti(p: impl Test + Animal) {
p.make_sound();
p.test();
}
fn main() {
// 多 trait同时实现
printMulti(dog);
// 下面的代码错误
// printMulti(cat);
// 运行结果:
// 汪汪~
// 这是一个Test方法
}
上面的代码又定义了一个 Test 的 trait，我们也为 Dog 实现了这个 Test。最后定义了一个 printMulti 函数打印内容。我们不能为这个函数传参 cat，因为它没有实现 Test。运行后，编译器会抛出下面的错误。
0x04 小结
本篇文章简单介绍了 trait 的概念和基础用法。如果你有 Java、 C# 等语言基础，那么这篇文章你将很容易理解。如果你有 C、C# 语言基础，你会发现 trait 的方法很像虚函数。有没有感觉 Rust 有将其它语言结合的特点呢。由于本篇文章所涉及的代码比较多，所以就先介绍这些吧。下一篇文章继续来介绍 trait 的其它内容。
