运算符重载

Rust可以让我们对某些运算符进行重载，这其中大部分的重载都是对std::ops下的trait进行重载而实现的。

重载加法

我们现在来实现一个只支持加法的阉割版复数：

  1. use std::ops::Add;
  3. #[derive(Debug)]
  4. struct Complex {
  5.     a: f64,
  6.     b: f64,
  7. }
  9. impl Add for Complex {
  10.     type Output = Complex;
  11.     fn add(self, other: Complex) -> Complex {
  12.         Complex {a: self.a+other.a, b: self.b+other.b}
  13.     }
  14. }
  16. fn main() {
  17.     let cp1 = Complex{a: 1f64, b: 2.0};
  18.     let cp2 = Complex{a: 5.0, b:8.1};
  19.     let cp3 = cp1 + cp2;
  20.     print!("{:?}", cp3);
  21. }

输出:

  1. Complex { a: 6, b: 10.1}

这里我们实现了std::ops::Add这个trait。这时候有同学一拍脑门，原来如此，没错……其实Rust的大部分运算符都是std::ops下的trait的语法糖！

我们来看看std::ops::Add的具体结构

  1. impl Add<i32> for Point {
  2.     type Output = f64;
  4.     fn add(self, rhs: i32) -> f64 {
  5.         // add an i32 to a Point and get an f64
  6.     }
  7. }

神奇的Output以及动态分发

有的同学会问了，这个Output是肿么回事？答，类型转换哟亲！
举个不太恰当的栗子，我们在现实中会出现0.5+0.5=1这样的算式，用Rust的语言来描述就是： 两个f32相加得到了一个i8。显而易见，Output就是为这种情况设计的。

还是看代码：

  1. use std::ops::Add;
  3. #[derive(Debug)]
  4. struct Complex {
  5.     a: f64,
  6.     b: f64,
  7. }
  9. impl Add for Complex {
  10.     type Output = Complex;
  11.     fn add(self, other: Complex) -> Complex {
  12.         Complex {a: self.a+other.a, b: self.b+other.b}
  13.     }
  14. }
  16. impl Add<i32> for Complex {
  17.     type Output = f64;
  18.     fn add(self, other: i32) -> f64 {
  19.         self.a + self.b + (other as f64)
  20.     }
  21. }
  23. fn main() {
  24.     let cp1 = Complex{a: 1f64, b: 2.0};
  25.     let cp2 = Complex{a: 5.0, b:8.1};
  26.     let cp3 = Complex{a: 9.0, b:20.0};
  27.     let complex_add_result = cp1 + cp2;
  28.     print!("{:?}\n", complex_add_result);
  29.     print!("{:?}", cp3 + 10i32);
  30. }

输出结果：

  1. Complex { a: 6, b: 10.1 }
  2. 39

对范型的限制

Rust的运算符是基于trait系统的，同样的，运算符可以被当成一种对范型的限制，我们可以这么要求范型T必须实现了trait Mul<Output=T>。
于是，我们得到了如下的一份代码：

  1. use std::ops::Mul;
  3. trait HasArea<T> {
  4.     fn area(&self) -> T;
  5. }
  7. struct Square<T> {
  8.     x: T,
  9.     y: T,
  10.     side: T,
  11. }
  13. impl<T> HasArea<T> for Square<T>
  14.         where T: Mul<Output=T> + Copy {
  15.     fn area(&self) -> T {
  16.         self.side * self.side
  17.     }
  18. }
  20. fn main() {
  21.     let s = Square {
  22.         x: 0.0f64,
  23.         y: 0.0f64,
  24.         side: 12.0f64,
  25.     };
  27.     println!("Area of s: {}", s.area());
  28. }

对于trait HasArea<T>和 struct Square<T>，我们通过where T: Mul<Output=T> + Copy 限制了T必须实现乘法。同时Copy则限制了Rust不再将self.side给move到返回值里去。

写法简单，轻松愉快。