面试题：Rust中trait动态分发灵活性的体现方式

Question

请阐述在Rust中，trait动态分发是如何体现灵活性的？试通过举例说明，比如在一个简单的图形绘制系统中，定义一个`trait Draw`，包含`draw`方法，有`Circle`和`Rectangle`结构体实现该`trait`，展示如何使用动态分发来灵活处理不同图形的绘制。

Answer 1

1. Trait 定义： 在 Rust 中，首先定义一个 Draw trait，它包含一个 draw 方法。

   trait Draw {
       fn draw(&self);
   }
   

2. 结构体实现 Trait： 定义 Circle 和 Rectangle 结构体，并为它们实现 Draw trait。

   struct Circle {
       radius: f64,
   }
   impl Draw for Circle {
       fn draw(&self) {
           println!("Drawing a circle with radius {}", self.radius);
       }
   }
   
   struct Rectangle {
       width: f64,
       height: f64,
   }
   impl Draw for Rectangle {
       fn draw(&self) {
           println!("Drawing a rectangle with width {} and height {}", self.width, self.height);
       }
   }
   

3. 动态分发体现灵活性示例： 可以创建一个 Vec<Box<dyn Draw>> 类型的向量，它可以存储任何实现了 Draw trait 的类型的实例（通过装箱，将具体类型变成 trait 对象）。这样就可以在运行时根据实际存储的对象类型来调用相应的 draw 方法，这就是动态分发的体现。

   fn main() {
       let mut shapes: Vec<Box<dyn Draw>> = Vec::new();
       shapes.push(Box::new(Circle { radius: 5.0 }));
       shapes.push(Box::new(Rectangle { width: 10.0, height: 5.0 }));
   
       for shape in &shapes {
           shape.draw();
       }
   }
   

   在上述代码中，shapes 向量可以存储不同类型的图形（Circle 和 Rectangle），在遍历这个向量调用 draw 方法时，会根据实际的对象类型（Circle 或 Rectangle）来调用对应的 draw 实现，展示了动态分发的灵活性。这种灵活性使得代码可以在运行时根据实际情况决定调用哪个具体类型的方法，而不需要在编译时就确定所有可能的类型，在处理复杂的对象层次结构或未知类型的对象集合时非常有用。