Metody generyczne

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki Rust w Coddy. Lekcja 25 z 61.

Struktura generyczna może przechowywać dowolny typ, ale bez metod umożliwiających interakcję z jej danymi nie jest zbyt użyteczna. Aby zdefiniować metody dla struktury generycznej, potrzebujesz specjalnej składni w bloku impl.

Kluczowe jest zadeklarowanie parametru generycznego przy samym impl:

struct Wrapper<T> {
    value: T,
}

impl<T> Wrapper<T> {
    fn get(&self) -> &T {
        &self.value
    }
}

Zwróć uwagę na impl<T> przed Wrapper<T>. Informuje to Rust, że T jest parametrem typu generycznego dla całego bloku implementacji. Bez tej deklaracji Rust szukałby konkretnego typu o nazwie T i nie zdołałby go znaleźć.

Metoda get zwraca &T: referencję do dowolnego typu przechowywanego przez opakowanie. Działa to niezależnie od tego, czy T jest liczbą całkowitą, ciągiem znaków czy dowolnym innym typem:

let num_wrapper = Wrapper { value: 100 };
let text_wrapper = Wrapper { value: "Rust" };

println!("{}", num_wrapper.get());  // 100
println!("{}", text_wrapper.get()); // Rust

Ta sama definicja metody działa w obu przypadkach, ponieważ typ generyczny T dostosowuje się do każdego konkretnego typu podczas kompilacji.

Wyzwanie

Łatwy

Rozszerzmy twój generyczny kontener o metody! Zbudujesz strukturę Box (nie myl jej ze standardową strukturą Box w Rust), która może przechowywać dowolny typ i udostępnia metody pozwalające korzystać z jej zawartości.

Podzielisz swój kod na dwa pliki:

mybox.rs: Zdefiniuj publiczną strukturę generyczną o nazwie MyBox<T> z prywatnym polem contents typu T. Zaimplementuj metody dla tej struktury:
- Funkcję powiązaną new, która tworzy nową wartość MyBox z podaną wartością
- Metodę peek, która zwraca referencję do zawartości (używając &self)
- Metodę replace, która przyjmuje nową wartość i zastępuje nią obecną zawartość (używając &mut self)
main.rs: Dołącz swój moduł i pokaż działanie metod generycznych na różnych typach. Utworzysz pudełka, sprawdzisz ich zawartość i zastąpisz wartości, aby pokazać działanie metod.

Pamiętaj o kluczowej składni implementowania metod dla struktury generycznej: przed MyBox<T> musisz umieścić impl<T>, aby poinformować Rust, że T jest parametrem generycznym dla całego bloku implementacji.

W pliku głównym pokaż działanie MyBox, wykonując następujące czynności:

Utwórz pudełko z liczbą całkowitą (pierwsze wejście, sparsowane jako i32)
Sprawdź jego zawartość i wypisz wartość
Zastąp zawartość nową liczbą całkowitą (drugie wejście, sparsowane jako i32)
Ponownie sprawdź zawartość, aby pokazać zaktualizowaną wartość
Utwórz drugie pudełko z ciągiem znaków (trzecie wejście)
Sprawdź zawartość pudełka z ciągiem znaków

Wynik powinien mieć następujący format:

Integer box contains: {value}
After replace: {value}
String box contains: {value}

Na przykład dla wejść 10, 25 i Rust:

Integer box contains: 10
After replace: 25
String box contains: Rust

Otrzymasz trzy wejścia: początkową liczbę całkowitą, liczbę całkowitą do zastąpienia oraz ciąg znaków.

Spróbuj swoich sił

mod mybox;

use mybox::MyBox;

fn main() {
    // Wczytaj dane wejściowe
    let mut input1 = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input1).expect("Failed to read line");
    let initial_int: i32 = input1.trim().parse().expect("Invalid integer");

    let mut input2 = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input2).expect("Failed to read line");
    let replacement_int: i32 = input2.trim().parse().expect("Invalid integer");

    let mut input3 = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input3).expect("Failed to read line");
    let string_value = input3.trim().to_string();

    // TODO: Utwórz MyBox z początkową liczbą całkowitą
    
    // TODO: Sprawdź jego zawartość i wypisz: "Integer box contains: {value}"
    
    // TODO: Zastąp zawartość nową liczbą całkowitą
    
    // TODO: Ponownie sprawdź zawartość i wypisz: "After replace: {value}"
    
    // TODO: Utwórz drugi MyBox z wartością tekstową
    
    // TODO: Sprawdź zawartość pudełka z tekstem i wypisz: "String box contains: {value}"
}