Rust ジェネリクスと型制約のマスター

はじめに

この実験では、Rust でジェネリクスを使用する場合、型パラメータは、型が実装する必要のある機能を指定するトレイトによって制限されなければなりません。

注：実験でファイル名が指定されていない場合は、好きなファイル名を使用できます。たとえば、main.rs を使用して、rustc main.rs &&./main でコンパイルして実行できます。

制限

ジェネリクスを使用する場合、型パラメータは、型が実装する機能を規定するために、トレイトを制限として使用することが多いです。たとえば、次の例では、トレイト Display を使用して印刷しているため、T が Display によって制限される必要があります。つまり、T は Display を実装 _しなければなりません_。

// トレイト `Display` を実装しなければならないジェネリック型 `T` を受け取る関数 `printer` を定義します。
fn printer<T: Display>(t: T) {
    println!("{}", t);
}

制限は、制限に準拠する型にジェネリックを制限します。つまり：

struct S<T: Display>(T);

// エラー！`Vec<T>` は `Display` を実装していません。この
// 特殊化は失敗します。
let s = S(vec![1]);

制限のもう 1 つの効果は、ジェネリックインスタンスが、制限で指定されたトレイトの [メソッド] にアクセスできるようになることです。たとえば：

// 印刷マーカー `{:?}` を実装するトレイト。
use std::fmt::Debug;

trait HasArea {
    fn area(&self) -> f64;
}

impl HasArea for Rectangle {
    fn area(&self) -> f64 { self.length * self.height }
}

#[derive(Debug)]
struct Rectangle { length: f64, height: f64 }
#[allow(dead_code)]
struct Triangle  { length: f64, height: f64 }

// ジェネリック `T` は `Debug` を実装しなければなりません。
// 型に関係なく、これは正常に機能します。
fn print_debug<T: Debug>(t: &T) {
    println!("{:?}", t);
}

// `T` は `HasArea` を実装しなければなりません。
// 制限を満たす任意の型は、`HasArea` の関数 `area` にアクセスできます。
fn area<T: HasArea>(t: &T) -> f64 { t.area() }

fn main() {
    let rectangle = Rectangle { length: 3.0, height: 4.0 };
    let _triangle = Triangle  { length: 3.0, height: 4.0 };

    print_debug(&rectangle);
    println!("Area: {}", area(&rectangle));

    //print_debug(&_triangle);
    //println!("Area: {}", area(&_triangle));
    // ^ TODO: これらをコメントアウトしてみてください。
    // | エラー：`Debug` または `HasArea` のいずれかを実装していません。
}

追加の注意として、where 句を使用すると、場合によっては制限を適用して、表現力を高めることができます。

まとめ

おめでとうございます！あなたは Bounds 実験を完了しました。あなたのスキルを向上させるために、LabEx でさらに多くの実験を行って練習してください。

Rust ジェネリクス型制約

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