面试题：Rust函数参数类型指定与trait约束

Question

编写一个Rust函数，它接受实现了特定trait的参数。解释为什么正确指定参数类型以及相关的trait约束，对于函数的泛型编程和代码复用非常关键。假设你有两个结构体 `A` 和 `B`，都实现了 `Debug` trait，函数要能接受这两个结构体作为参数，展示如何正确指定参数类型和trait约束。

Answer 1

use std::fmt::Debug;

fn print_debug<T: Debug>(arg: T) {
    println!("{:?}", arg);
}

struct A {
    data: i32,
}

struct B {
    value: String,
}

impl Debug for A {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        f.debug_struct("A")
         .field("data", &self.data)
         .finish()
    }
}

impl Debug for B {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        f.debug_struct("B")
         .field("value", &self.value)
         .finish()
    }
}

在Rust中，正确指定参数类型以及相关的trait约束对于函数的泛型编程和代码复用非常关键，原因如下：

1. 类型安全：通过指定trait约束，编译器可以在编译时确保传入的参数类型实现了所需的功能。例如上述代码中，print_debug 函数要求参数 T 必须实现 Debug trait，这样在调用 println!("{:?}", arg); 时，编译器能确定 arg 类型具备格式化输出调试信息的能力，从而保证了类型安全。
2. 代码复用：泛型函数配合trait约束，可以接受多种不同类型但都满足特定trait的参数。就像 print_debug 函数既可以接受 A 类型的实例，也可以接受 B 类型的实例，大大提高了代码的复用性。如果没有trait约束，我们可能需要针对每个类型编写重复的函数来实现相同的功能，这显然不利于代码的维护和扩展。

可以这样使用上述函数：

fn main() {
    let a = A { data: 42 };
    let b = B { value: "hello".to_string() };
    print_debug(a);
    print_debug(b);
}