Rust 不允许C++方式的函数重载overloading_rust重写c++

C++方式的函数重载，即同一个函数名以及多个不同的形参类型和个数（不包括返回值类型）， 以Ad-hoc(临时，随时，不用事先深思熟虑)的方式来实现函数的重载！功能非常强大， 同时也是惹祸根源之一！

Rust 只允许通过预先定义和实现Trait的方式来近似模拟C++ ad-hoc 函数重载！比如Rust允许部分运算符重载，比如:std::ops::Add Trait , 只要为你的自定义类型实现了这个Add Trait 那么你的自定义类型就可以执行加法运算，如： a+b 。

use std::ops::Add;
​
#[derive(Debug,Clone,Copy, PartialEq, Eq)]
struct Complex {
    real : i32,
    imag: i32,
}
​
impl Add for Complex {
    type Output = Complex;
​
    fn add(self, other: Complex) -> Complex {
        Complex {
            real: self.real + other.real,
            imag: self.imag + other.imag,
        }
    }
}
fn main() {
    let c1 = Complex{ real: 3, imag:7};
    let c2 = Complex{ real: 4, imag:6};
    println!("{:?}", c1 +c2); //对+运算符的重载。
}
​

 

• 通过Rust Trait来模拟C++ ad-hoc函数重载

#[derive(Debug)]
enum IntOrFloat {
    Int(i32),
    Float(f32),
}
​
trait IntOrFloatTrait {
    fn to_int_or_float(&self) -> IntOrFloat;
}
​
impl IntOrFloatTrait for i32 {
    fn to_int_or_float(&self) -> IntOrFloat {
        IntOrFloat::Int(*self)
    }
}
​
impl IntOrFloatTrait for f32 {
    fn to_int_or_float(&self) -> IntOrFloat {
        IntOrFloat::Float(*self)
    }
}
​
fn attempt_4<T: IntOrFloatTrait>(x: T) {
    let v = x.to_int_or_float();
    println!("{:?}", v);
}
​
fn main() {
    let i: i32 = 1;
    let f: f32 = 3.0;
​
    //从表面上看，实现了同一个函数名和不同的参数类型。
    //从本质来说，它只是通过trait来实现的自动类型转换而已，只是语法糖。
    //Rust官方也是通过trait来实现模拟函数重载的，包括运算符重载都是采用统一模式， 即定义和实现相应trait。
    attempt_4(i);
    attempt_4(f);
}

Rust 本质上禁止C++ ad-hoc 函数重载，因为坑太深！但是又通过trait来实现了一定的灵活性！如果再结合上泛型，那就会强大无比，而且更加安全可靠， 可谓严肃活泼！

我认为：所有权、生命周期、借用和Trait是Rust的灵魂特性。对于Rust Trait即可以帮你填平类型的差异，又可以帮你差异化定制，慢慢体会吧。

Rust 官方也是通过这种模式来模拟C++ ad hoc函数重载的！标准库中很容易找到类似模式代码。

 

#[derive(Debug)]
struct Foo {
    value:u64
  }
  
  trait HasUIntValue {
    fn as_u64(self) -> u64;
  }
  
  impl Foo {
    fn add<T:HasUIntValue>(&mut self, value:T) {
      self.value += value.as_u64();
    }
  }
  
  impl HasUIntValue for i64 {
    fn as_u64(self) -> u64 {
      return self as u64;
    }
  }
  
  impl HasUIntValue for f64 {
    fn as_u64(self) -> u64 {
      return self as u64;
    }
  }
  
  fn test_add_with_int()
  {
    let mut x = Foo { value: 10 };
    x.add(10i64);
    assert!(x.value == 20);
    println!("{:?}", x);
  }
  
    fn test_add_with_float()
  {
    let mut x = Foo { value: 10 };
    x.add(10.0f64);
    assert!(x.value == 20);
    println!("{:?}", x);
  }
​
​
fn main() {
    test_add_with_int();
    test_add_with_float();
}
​

万变不离其宗，只有明确实现了相应的Trait才可能具有相应的能力，才允许调用相应的函数方法， 从而有效避免了C++ ad-hoc函数重载的不可控和不明确问题。比如第三方库提供了某函数，但是我们自己又定了自己的重载版本，或者是另一个第三方库也提供了不同的重载版本， 那么当程序运行起来时，到底调用的是哪个函数呢？所以C++ ad hoc 函数重载非常强大同时坑也深！而Rust只能通过预先定义和实现Trait的方式来拓展功能， 避免了随意性，更加明确！因为Trait肯定不允许随便改动的。

对于函数重载Rust是明确拒绝的！因为泛型就可以搞定了， 比如上面的代码例子，只是针对一个参数的函数重载模拟， 那么对于多参数函数怎么办呢？ 其实泛型就可以搞定了！真的不太需要C++ ad hoc 函数重载了，因为两者本质上都是去解决用同一套算法处理多种数据类型的问题。

 

• Variadic可变长参数

Rust现在不直接支持函数可变长参数，但可通过宏来实现可变长参数， 宏: println!, vec!就是典型例子， 另一些例子，如：

macro_rules! sum {
    ($($args:expr),*) => {{
        let result = 0;
        $(
            let result = result + $args;
        )*
        result
    }}
}
​
macro_rules! print_all {
    ($($args:expr),*) => {{
        $(
            println!("{}", $args);
        )*
    }}
}
​
fn main() {
    assert_eq!(sum!(1, 2, 3), 6);
    print_all!(1, 2, "Hello");
}
​

其实函数可变长参数并不是紧迫需要，通过数组参数类型之类也可达到相同目的！只不过通过Rust宏机制实现看着更规矩安全些吧。

 

 

• Reference

https://stackoverflow.com/questions/24857831/is-there-any-downside-to-overloading-functions-in-rust-using-a-trait-generic-f

https://stackoverflow.com/questions/24936872/how-do-i-use-parameter-overloading-or-optional-parameters-in-rust

https://stackoverflow.com/questions/25265527/how-can-i-approximate-method-overloading

https://doc.rust-lang.org/rust-by-example/macros/variadics.html

https://stackoverflow.com/questions/28951503/how-can-i-create-a-function-with-a-variable-number-of-arguments

https://doc.rust-lang.org/book/ch19-06-macros.html

《深入浅出Rust》 范长春著， 机械工业出版社

 

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学习随笔，如有谬误，望请海涵雅正，谢谢。

作者：心尘了

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