面试题：Rust中trait如何实现多态性

Rust里通过trait实现多态性的原理

在Rust中，trait是定义共享行为的一种方式。通过trait实现多态性，其核心原理基于以下几点：

行为抽象：trait定义了一组方法签名，但不包含方法的具体实现。这些方法签名描述了类型应该具备的行为。
类型实现：结构体或枚举等类型可以通过impl关键字来实现trait，为trait中定义的方法提供具体的实现。这就使得不同的类型可以具有相同的行为集合。
trait对象：trait对象允许我们在运行时根据对象的实际类型来调用相应的方法，从而实现多态。trait对象是一个胖指针，它包含一个指向数据的指针和一个指向vtable的指针。vtable中存储了实现该trait的具体类型的方法指针。当通过trait对象调用方法时，会根据vtable中的指针找到实际类型对应的方法并执行。

示例代码

// trait定义
trait Animal {
    fn speak(&self);
}

// 结构体实现该trait
struct Dog {
    name: String,
}

impl Animal for Dog {
    fn speak(&self) {
        println!("Woof! My name is {}", self.name);
    }
}

struct Cat {
    name: String,
}

impl Animal for Cat {
    fn speak(&self) {
        println!("Meow! My name is {}", self.name);
    }
}

// 使用trait对象体现多态
fn make_sound(animal: &dyn Animal) {
    animal.speak();
}

fn main() {
    let dog = Dog { name: "Buddy".to_string() };
    let cat = Cat { name: "Whiskers".to_string() };

    make_sound(&dog);
    make_sound(&cat);
}

在上述代码中：

首先定义了Animal trait，它有一个speak方法。
然后Dog和Cat结构体分别实现了Animal trait。
make_sound函数接受一个&dyn Animal类型的参数，这就是一个trait对象。在main函数中，分别创建了Dog和Cat的实例，并将它们传递给make_sound函数，函数会根据实际对象的类型调用相应的speak方法，体现了多态性。

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