ジェネリクス

📌 ジェネリクス

Rust では，例えば数値演算をするときに，左値と右値の型が同じである必要があります．ここで，加算を行う add という関数を考えてみます．数値型には整数型や浮動小数点型などあります．型の数だけ add 関数を定義してしまうと同じコードが大量に出来てしまいます．そこで，引数の型が変わっても関数本体のコードが変わらない場合は，任意の型を受け取れる関数を定義することでコードの重複を避けることが出来ます．このような仕組みを ジェネリクス と言い，任意の型のことを ジェネリック型 と言います．

関数，構造体，列挙型でジェネリック型を使うには，それぞれの名前の後ろに <> でジェネリック型の名前を指定します．名前には慣例的に T をよく使います．また，複数であれば， , で列挙します．

fn add<T: std::ops::Add<Output=T> >(a: T, b: T) -> T {
    a+b
}

struct Point<T> { x: T, y: T }

enum Result<T,E> {
    Ok(T),
    Err(E),
}

メソッドの定義では次のように記述します．

struct Point<T> { x: T, y: T }

impl<T> Point<T> {
    fn xy(self) -> (T, T) {
        (self.x, self.y)
    }
}

impl の後ろに <T> を宣言しています．こうすることで Point<T> の T がジェネリック型であることを明示しています．もし， impl<T> でなければ， Point<T> の T はジェネリック型ではなく T という名前の型を指定することになってしまいます．これとは逆に，ジェネリック型に明示的な型を指定するやり方があります．

impl Point<f64> {
    fn distance(&self) -> f64 {
        (self.x.powi(2) + self.y.powi(2)).sqrt()
    }
}

ジェネリック型は任意の型を受け取りますが，静的型付け言語では，コンパイル時に型がわかるので，型に特化したコードが生成されます．このような仕組みを単相化（Monomorphzation）と言います．

Rust は強い型推論があるので，ジェネリック型に対して適切な型を自動で推論してくれます．しかし，明示的に指定したい場合もあります．この場合は::<...>演算子を使います．この演算子は魚が速く泳いでいるように見えることからturbofishと呼ばれています．

let point = Point::<f64>{x: 3., y: 5.};