泛型函数

本课属于 Coddy Rust 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 27 课，共 61 课。

泛型不仅限于结构体。你也可以编写适用于任意类型的独立函数。当你需要一个不属于特定结构体、但仍应保持灵活的实用函数时，这会很有用。

语法与之前看到的结构体类似。在函数名后面的尖括号中声明泛型参数，然后在参数和返回类型中使用它：

fn identity<T>(value: T) -> T {
    value
}

这个 identity 函数接收任意类型的值，并原样返回。<T> 声明了泛型，value: T 将其作为参数接收，而 -> T 指定了返回类型。调用这个函数时，Rust 会推断出具体类型：

let num = identity(42);        // T 是 i32
let text = identity("hello");  // T 是 &str

你也可以在函数中使用多个泛型参数，就像在结构体中一样：

fn make_pair<T, U>(first: T, second: U) -> (T, U) {
    (first, second)
}

let pair = make_pair(10, "ten");  // 返回 (i32, &str)

泛型函数让你只需编写一次可复用的逻辑，就能将其应用于多种类型，从而减少代码重复，同时保证类型安全。

挑战

简单

一起来构建一个实用模块，其中包含可以处理任意类型的泛型函数！你将创建独立函数，展示泛型如何让代码灵活且可重复使用，而不受特定结构体的限制。

你将把代码分成两个文件：

utils.rs：创建一组公开的泛型实用函数：
- wrap_in_pair<T>：接收一个值，并返回一个包含该值两次的元组：(value, value)。这要求类型实现 Clone，因此要使用 <T: Clone>
- swap<T, U>：接收两个类型可能不同的值，并以相反的顺序将它们作为元组 (U, T) 返回
main.rs：导入你的实用模块，并演示这些泛型函数如何处理不同类型。展示相同的函数定义如何轻松处理整数、浮点数和字符串。

在主文件中，通过以下方式演示你的实用函数：

对一个整数（第一个输入，解析为 i32）使用 wrap_in_pair，并打印两个元素
对一个字符串（第二个输入）使用 wrap_in_pair，并打印两个元素
对一个整数（第三个输入，解析为 i32）和一个字符串（第四个输入）使用 swap，然后打印交换后的结果

你的输出应遵循以下格式：

Pair of ints: ({value}, {value})
Pair of strings: ({value}, {value})
Swapped: ({string}, {int})

例如，输入 5、hello、42 和 world 时：

Pair of ints: (5, 5)
Pair of strings: (hello, hello)
Swapped: (world, 42)

注意，wrap_in_pair 对整数和字符串的处理方式完全相同，而 swap 可以处理两种完全不同的类型：这就是泛型函数的灵活性！

你将收到四个输入：一个整数、一个字符串、另一个整数和另一个字符串。

亲手试试

mod utils;

use std::io;

fn main() {
    // 读取四个输入
    let mut input1 = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut input1).expect("Failed to read line");
    let num1: i32 = input1.trim().parse().expect("Invalid integer");

    let mut input2 = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut input2).expect("Failed to read line");
    let str1 = input2.trim().to_string();

    let mut input3 = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut input3).expect("Failed to read line");
    let num2: i32 = input3.trim().parse().expect("Invalid integer");

    let mut input4 = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut input4).expect("Failed to read line");
    let str2 = input4.trim().to_string();

    // TODO: 用 wrap_in_pair 处理 num1，并打印结果
    // 格式：Pair of ints: ({value}, {value})

    // TODO: 用 wrap_in_pair 处理 str1，并打印结果
    // 格式：Pair of strings: ({value}, {value})

    // TODO: 用 swap 交换 num2 和 str2，然后打印交换后的结果
    // 格式：Swapped: ({string}, {int})
}