你是否遇到過設(shè)計比較奇葩的函數(shù)的形參，而你手中沒有適合的變量類型?

你是否也曾絞盡腦汁的去提取各種嵌套類型里的核心變量的引用呢?

只要你搞明白Rust的幾種常見的類型轉(zhuǎn)換，徹底告別編譯器的紅色警告，享受寫完就編譯通過的快感。

什么是類型轉(zhuǎn)換?

類型轉(zhuǎn)換，是調(diào)用函數(shù)時，根據(jù)函數(shù)要求的參數(shù)簽名類型A，將我們手中的類型B轉(zhuǎn)換為類型A的過程，而且不能改變B的所有權(quán)。一般的函數(shù)調(diào)用都要求我們傳遞引用，很少需要直接傳遞所有權(quán)的。

很多語言提供了向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型，例如Java和C++等，如此使用(B)A，即可將B強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成A。但是強(qiáng)轉(zhuǎn)是有一定的風(fēng)險的，Java里強(qiáng)轉(zhuǎn)失敗會拋出CastException，而在C++里有時候不拋異常，必須使用更高版本的cast系列函數(shù)去轉(zhuǎn)換，才可以保證轉(zhuǎn)換失敗時給出異常，避免產(chǎn)生內(nèi)存安全的問題。

Rust雖然是各種安全風(fēng)險可控的編程語言，但是也有一些是需要開發(fā)人員事先了解的，比如整型之間強(qiáng)轉(zhuǎn)的結(jié)果并不盡如人意。

as操作符

1、在編碼過程中，使用最多的轉(zhuǎn)換，要數(shù)整型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換了。

我們往往會遇見這樣的類型需求usize，這個類型一般代指長度或者數(shù)組索引，我們只有i32之類的整型變量是不能直接透傳進(jìn)去的，必須使用as關(guān)鍵字作強(qiáng)制轉(zhuǎn)換后，才可以通過編譯器的檢測。

但是，這里會發(fā)生一些意想不到的事情，比如類型截斷。

什么是類型截斷，即一個值范圍較大的變量A轉(zhuǎn)換為值范圍較小的變量B，如果超出范圍，則將A減去B的區(qū)間長度。

例如，128超出了i8類型的范圍(-128,127)，強(qiáng)轉(zhuǎn)之后的值等于128-256=-128。

2、在學(xué)習(xí)Trait的時候，我們發(fā)現(xiàn)一個問題，類型A可以實(shí)現(xiàn)很多Trait，有些Trait存在函數(shù)簽名相同的情況，但是內(nèi)部實(shí)現(xiàn)卻不相同，如果使用A為主題去調(diào)用的話，編譯器無法判斷應(yīng)該調(diào)用哪個函數(shù)，所以必須將A向上強(qiáng)轉(zhuǎn)為特定的Trait，以告知編譯器如何做出判斷。

例如，B和C是有同名含函數(shù)name()的Trait，A分別實(shí)現(xiàn)了他們，當(dāng)A想要調(diào)用B的name()的時候，需要顯示轉(zhuǎn)換，避免歧義，如::name()。

3、as還可以在父類型與子類型之間相互轉(zhuǎn)換，比如&’static str和&'a str。'static生命周期是整個進(jìn)程存活期間有效的，而'a的生命周期較短，我們稱&'static是&'a的子類型，使用'static:'a來表示。as可以將父子類型自由轉(zhuǎn)換，如&'static str as &'a str，這種做法的意義是為了滿足某些函數(shù)對生命周期的要求。

From和Into

這2個Trait定義在標(biāo)準(zhǔn)庫的convert模塊中，其實(shí)他們做的是同一件事情，不要被From和Into繞暈掉。

舉個形象的比喻，我吃飯，和飯被我吃，是一回事。只要我在吃飯，那么飯肯定正在被我吃，是一個道理。

Rust還為此定義了一個定理：如果類型A實(shí)現(xiàn)了From，則B類型實(shí)例調(diào)用into方法就可以轉(zhuǎn)換為類型A。

例如，我們常見的字符串String類型實(shí)現(xiàn)了From(&str)，那么&str就可以into()為String。

大多數(shù)情況下，我們只需要實(shí)現(xiàn)From這個Trait即可，Rust為所有實(shí)現(xiàn)From的自動實(shí)現(xiàn)了反方向的Into。

From和Into也不是完全沒有異常發(fā)生的，當(dāng)我們不確定轉(zhuǎn)換的結(jié)果是我們想要的時候，可以實(shí)現(xiàn)TryFrom和TryInto這兩個Trait，以捕獲可能發(fā)生的錯誤信息。

AsRef和AsMut

AsRef和AsMut可以將類型分別轉(zhuǎn)換為不可變引用和可變引用。這兩個Trait對我們實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的函數(shù)是非常有幫助的。

比如，我們想設(shè)計一個允許傳入&String和&str都可以的函數(shù)，那么像下圖中的test函數(shù)那樣做：

如果我們自己定義一個類型，最好能實(shí)現(xiàn)AsRef這個Trait，它會給我們帶來很多意想不到的實(shí)惠。

FromStr

Rust內(nèi)置了很多幫助我們類型轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)，字符串和其他類型之間的轉(zhuǎn)換，都會默認(rèn)實(shí)現(xiàn)FromStr這個Trait。

如果想把一個字符串轉(zhuǎn)換為整型，可以使用parse函數(shù)，它會根據(jù)返回值類型自動解析字符串，以得到正確類型的返回值。

整型轉(zhuǎn)換為字符串，就不用多說了，直接format宏格式化即可。

寫在最后

雖然Rust類型繁多，但是類型的統(tǒng)一風(fēng)格做的還是不錯的，通過各種Trait讓類型與類型之間的邏輯脈絡(luò)有了統(tǒng)一的可能性，不得不說，理解了類型轉(zhuǎn)換之后，在設(shè)計代碼的時候可以更加的優(yōu)雅，兼容性更好。

作為十幾年的程序員來說，語言之間都是有共性的，縱觀所有的編程語言，Rust在類型設(shè)計上并不是那么優(yōu)雅的，特別是泛型與生命周期結(jié)合起來以后，讓程序員對代碼的直觀理解降低到了一個可怕的程度。

既然選擇學(xué)習(xí)Rust，就要有相關(guān)的覺悟，學(xué)習(xí)曲線陡峭才可以拉開與懶惰者的差距。

學(xué)會努力，比努力本身更重要。