面试题：Rust fmt traits定制打印格式的性能优化与高级应用

实现思路

直接引用数据：为了避免不必要的内存分配和复制，在实现 std::fmt::Display 时，尽量使用对 BigData 结构体成员的引用。
紧凑二进制格式打印特定子结构：对于特定复杂子结构，编写自定义的二进制格式化函数，将其转换为紧凑且易于理解的二进制格式字符串。
利用 write! 宏：使用 std::fmt::Write trait 中的 write! 宏来构建输出字符串，这可以减少中间字符串的创建，提高性能。

关键代码片段

use std::fmt;

// 假设 BigData 结构体定义如下
struct BigData {
    simple_field: u32,
    complex_substruct: ComplexSubstruct,
}

struct ComplexSubstruct {
    data: [u8; 4],
}

// 为 ComplexSubstruct 实现自定义二进制格式打印
impl fmt::Display for ComplexSubstruct {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
        let mut binary_str = String::new();
        for byte in self.data.iter() {
            for bit in (0..8).rev() {
                if byte & (1 << bit) != 0 {
                    binary_str.push('1');
                } else {
                    binary_str.push('0');
                }
            }
            binary_str.push(' ');
        }
        write!(f, "{}", binary_str.trim_end())
    }
}

// 为 BigData 实现 Display trait
impl fmt::Display for BigData {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
        write!(f, "BigData {{ simple_field: {}, complex_substruct: {} }}",
               self.simple_field, self.complex_substruct)
    }
}

使用示例

fn main() {
    let data = BigData {
        simple_field: 42,
        complex_substruct: ComplexSubstruct { data: [0x41, 0x42, 0x43, 0x44] },
    };
    println!("{}", data);
}

上述代码首先定义了 BigData 结构体及其包含的 ComplexSubstruct 结构体。然后分别为 ComplexSubstruct 和 BigData 实现了 fmt::Display trait。在 ComplexSubstruct 的 fmt 方法中，将字节数组转换为紧凑的二进制格式字符串。在 BigData 的 fmt 方法中，利用 write! 宏构建最终的打印字符串，确保性能优化并按要求格式化输出。

星途面试题库

面试题：Rust fmt traits定制打印格式的性能优化与高级应用

知识考点

面试题答案

实现思路

关键代码片段

使用示例