Rust 中的繼承與代碼復用

在學習Rust過程中突然想到怎么實現繼承，特別是用于代碼復用的繼承，于是在網上查了查，發現不是那么簡單的。

C++的繼承

首先看看c++中是如何做的。

例如要做一個場景結點的Node類和一個Sprite類繼承它。

定義一個node基類

struct Node {float x;float y;void move_to(float x, float y) {this->x = x;this->y = y;}virtual void draw() const {printf("node: x = %f, y = %f\n", x, y);} };

再定義一個子類Sprite，重載draw方法:

struct Sprite: public Node {virtual void draw() const {printf("sprite: x = %f, y = %f\n", x, y);} };

可以把sprite作為一個Node來使用，并且可以重用Node中的move_to函數：

Node* sprite = new Sprite(); sprite->move_to(10, 10); sprite->draw();

Rust中的繼承

現在要用Rust做同樣的事。定義一個Node基類：

struct Node {x: f32,y: f32, }impl Node {fn draw(&self) {println!("node: x={}, y={}", self.x, self.y)}fn move_to(&mut self, x: f32, y: f32) {self.x = x;self.y = y;} }

定義子類的時候我們遇到了麻煩：Rust里struct是不能繼承的！

struct Sprite: Node;

這么寫會報錯：

error: `virtual` structs have been removed from the language

virtual struct是什么東西？原來Rust曾經有一個virtual struct的特性可以使struct繼承另一個struct，但是被刪掉了:(
RFC在這里。現在Rust的struct是不能繼承的了。

使用 trait

Rust 里的 trait 是類似于 java 里 interface，可以繼承的。我們把 Node 定義為 trait。

trait Node {fn move_to(&mut self, x: f32, y: f32);fn draw(&self); }

但我們發現沒有辦法在 Node 中實現 move_to 方法，因為 trait 中不能有成員數據：x, y。

那只好在每個子類中寫各自的方法實現，例如我們需要一個空Node類和一個Sprite類:

struct EmptyNode {x: f32,y: f32, }impl Node for EmptyNode {fn draw(&self) {println!("node: x={}, y={}", self.x, self.y)}fn move_to(&mut self, x: f32, y: f32) {self.x = x;self.y = y;} }struct Sprite {x: f32,y: f32, }impl Node for Sprite {fn draw(&self) {println!("sprite: x={}, y={}", self.x, self.y)}fn move_to(&mut self, x: f32, y: f32) {self.x = x;self.y = y;} }

是不是覺得有大量代碼重復了？Sprite只需要重寫 draw方法，但要把所有方法都實現一遍。如果要實現很多種 Node，每種都要實現一遍，那就要寫吐血了。

組合

組合是一個代碼重用的好方法。要重用代碼時，組合而且比繼承更能體現“has-a”的關系。我們把 Node 重新定義為之前的 struct 基類，然后把 Node 放在 Sprite 中：

struct Node {x: f32,y: f32, }impl Node {fn draw(&self) {println!("node: x={}, y={}", self.x, self.y)}fn move_to(&mut self, x: f32, y: f32) {self.x = x;self.y = y;} }struct Sprite {node: Node }impl Sprite {fn draw(&self) {println!("sprite: x={}, y={}", self.node.x, self.node.y)}fn move_to(&mut self, x: f32, y: f32) {self.node.move_to(x, y);} }

清爽了不少，美中不足的是還不能省略 move_to 方法，還要手動寫一遍，簡單調用 Node 中的同名方法。

組合和繼承還有一些不同的，比如不能把 Sprite 轉型為 Node。

Deref & DerefMut trait

std::ops::Deref 用于重載取值運算符: *。這個重載可以返回其他類型，正好可以解決組合中不能轉換類型的問題。

在這個例子中，由于 move_to 的 self 可變的，所以要實現 Deref 和 DerefMut

struct Sprite {node: Node }impl Sprite {fn draw(&self) {println!("sprite: x={}, y={}", self.node.x, self.node.y)} }impl Deref for Sprite {type Target = Node;fn deref<'a>(&'a self) -> &'a Node {&self.node} }impl DerefMut for Sprite {fn deref_mut<'a>(&'a mut self) -> &'a mut Node {&mut self.node} }

之后就可以把 &Sprite 轉換為 &Node

let mut sprite = Sprite{ node: Node { x: 10.0, y: 20.0 } }; let mut sprite_node: &mut Node = &mut sprite; sprite_node.move_to(100.0, 100.0);

要注意的是對sprite_node的方法調用重載是不起作用的。如果 sprite_node.draw()，調用的還是Node.draw()，而不是Sprite.draw()。

如果要調用子類的方法，必須有子類類型的變量來調用。

let mut sprite = Sprite{ node: Node { x: 10.0, y: 20.0 } };// 這個大括號限制 mut borrow 范圍 {let mut sprite_node: &mut Node = &mut sprite;sprite_node.move_to(100.0, 100.0);sprite.node.draw(); // 輸出 node: x=100, y=100 } sprite.draw(); // 輸出 sprite: x=100, y=100 posted on 2015-11-25 21:19?Redclock 閱讀(...) 評論(...) 編輯 收藏

轉載于:https://www.cnblogs.com/redclock/p/4995954.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Rust 中的继承与代码复用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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