Rust 格式化与 Display 特性

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简介

在本实验中,我们学习了 Rust 中的格式化以及如何使用 format! 宏来格式化变量。我们了解到格式化是通过格式字符串指定的,并且可以使用不同的参数类型以不同的方式格式化同一个变量。最常见的格式化特性是 Display,它处理参数类型未指定的情况。我们看到了一个为 City 结构体实现 Display 特性的示例,在该示例中我们格式化了纬度和经度值。我们还看到了一个 Color 结构体的示例,并被要求为其实现 Display 特性以显示 RGB 值及其十六进制表示形式。

注意:如果实验未指定文件名,你可以使用任何你想要的文件名。例如,你可以使用 main.rs,并通过 rustc main.rs &&./main 进行编译和运行。

格式化

我们已经了解到格式化是通过一个格式字符串来指定的:

  • format!("{}", foo) -> "3735928559"
  • format!("0x{:X}", foo) -> "0xDEADBEEF"
  • format!("0o{:o}", foo) -> "0o33653337357"

同一个变量(foo)根据所使用的参数类型不同,可以有不同的格式化方式:Xo 以及未指定类型。

这种格式化功能是通过特性来实现的,每种参数类型都有一个对应的特性。最常见的格式化特性是 Display,它处理参数类型未指定的情况,例如 {}

use std::fmt::{self, Formatter, Display};

struct City {
    name: &'static str,
    // 纬度
    lat: f32,
    // 经度
    lon: f32,
}

impl Display for City {
    // `f` 是一个缓冲区,此方法必须将格式化后的字符串写入其中。
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> fmt::Result {
        let lat_c = if self.lat >= 0.0 { 'N' } else { 'S' };
        let lon_c = if self.lon >= 0.0 { 'E' } else { 'W' };

        // `write!` 类似于 `format!`,但它会将格式化后的字符串
        // 写入一个缓冲区(第一个参数)。
        write!(f, "{}: {:.3}°{} {:.3}°{}",
               self.name, self.lat.abs(), lat_c, self.lon.abs(), lon_c)
    }
}

#[derive(Debug)]
struct Color {
    red: u8,
    green: u8,
    blue: u8,
}

fn main() {
    for city in [
        City { name: "都柏林", lat: 53.347778, lon: -6.259722 },
        City { name: "奥斯陆", lat: 59.95, lon: 10.75 },
        City { name: "温哥华", lat: 49.25, lon: -123.1 },
    ] {
        println!("{}", city);
    }
    for color in [
        Color { red: 128, green: 255, blue: 90 },
        Color { red: 0, green: 3, blue: 254 },
        Color { red: 0, green: 0, blue: 0 },
    ] {
        // 一旦为 fmt::Display 添加了实现,将此行改为使用 {}。
        println!("{:?}", color);
    }
}

你可以在 std::fmt 文档中查看格式化特性及其参数类型的完整列表。

活动

为上面的 Color 结构体添加 fmt::Display 特性的实现,使输出显示为:

RGB (128, 255, 90) 0x80FF5A
RGB (0, 3, 254) 0x0003FE
RGB (0, 0, 0) 0x000000

如果你遇到困难,这里有三个提示:

  • 在 RGB 颜色空间中计算颜色的公式是:RGB = (R*65536)+(G*256)+B, (其中 R 是红色,G 是绿色,B 是蓝色)。更多信息请参阅 RGB 颜色格式与计算。
  • 你可能需要多次列出每种颜色。
  • 你可以使用 :0>2 填充零,使其宽度为 2。

总结

恭喜你!你已经完成了格式化实验。你可以在 LabEx 中练习更多实验来提升你的技能。