Rust笔记： Rust 之Default 特性

前言

Default 是 Rust 标准库中的一个 trait，用于为类型提供默认值。实现了 Default trait 的类型可以通过 Default::default() 方法获取一个默认实例。这在需要初始化一个复杂类型的实例时非常有用，尤其是在不需要显式设置每个字段的情况下。

Default Trait 的定义

Default trait 在标准库中的定义如下：

pub trait Default {
    fn default() -> Self;
}

任何实现了这个 trait 的类型都必须提供一个 default 方法，该方法返回该类型的一个默认值。

实现 Default Trait

你可以为自定义类型实现 Default trait。以下是一个简单的例子：

#[derive(Debug)]
struct Config {
    host: String,
    port: u16,
}

impl Default for Config {
    fn default() -> Self {
        Config {
            host: String::from("localhost"),
            port: 8080,
        }
    }
}

fn main() {
    let default_config = Config::default();
    println!("{:?}", default_config);
}

在这个例子中，我们定义了一个 Config 结构体，并为其实现了 Default trait。通过实现 default 方法，我们为 Config 提供了一个默认的主机名和端口号。然后，我们可以通过 Config::default() 方法来创建一个默认配置。

使用 #[derive(Default)]

对于简单的结构体，Rust 提供了一个方便的宏 #[derive(Default)]，可以自动为你的类型生成 Default trait 的实现。前提是所有字段本身也实现了 Default trait。

#[derive(Debug, Default)]
struct Settings {
    username: String,
    retries: u8,
}

fn main() {
    let default_settings = Settings::default();
    println!("{:?}", default_settings);
}

在这个例子中，Settings 结构体使用了 #[derive(Default)]，这意味着 username 字段会默认初始化为空字符串，retries 字段会默认初始化为 0。

Default 和 Option

Default trait 也常用于和 Option 类型结合使用。例如，你可以为某些字段提供默认值，其他字段则使用 None：

#[derive(Debug, Default)]
struct UserProfile {
    name: String,
    age: Option<u8>,
    email: Option<String>,
}

fn main() {
    let profile = UserProfile::default();
    println!("{:?}", profile);
}

在这个例子中，UserProfile 的 name 字段默认初始化为空字符串，而 age 和 email 字段则默认为 None。

自定义部分默认值

你可以通过实现 Default 特性来自定义部分字段的默认值，而其他字段使用派生的默认值。

#[derive(Debug)]
struct AdvancedConfig {
    enabled: bool,
    retries: u32,
    name: String,
}

impl Default for AdvancedConfig {
    fn default() -> Self {
        AdvancedConfig {
            enabled: true, // 自定义默认值
            ..Default::default() // 其他字段使用派生的默认值
        }
    }
}

fn main() {
    let config = AdvancedConfig::default();
    println!("{:?}", config); // 输出: AdvancedConfig { enabled: true, retries: 0, name: "" }
}

在这个例子中，AdvancedConfig 的 enabled 字段被自定义为 true，而 retries 和 name 使用派生的默认值。

总结

• Default 特性提供了一种简单的方法来为类型定义默认值。
• 可以通过实现 Default 特性来自定义类型的默认值，或者使用 #[derive(Default)] 自动生成默认值。
• 这种特性在需要初始化复杂类型时非常有用，尤其是在某些字段可以使用默认值的情况下。