几个类型转换Trait

Rust标准库std::convert模块下定义了几个trait用于类型之间的转换。本文将对它们做简单介绍。

From & Into

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定义

From和Into实现的是value-to-value的之间的转换。首先看看From在标准库中的定义：

pub trait From<T>: Sized {
    fn from(T) -> Self;
}

这个From trait只有一个方法fn from(T) -> Self，它以类型T作为参数并返回Self。可以将这个方法签名写的更直观fn from(SomeType) -> ExpectedType，SomeType是我们要进行转换的类型，ExpectedType是我们期待转换的目标类型。

再来看看Into在标准库中的定义：

pub trait Into<T>: Sized {
    fn into(self) -> T;
}

他与From的最大区别就是方法的参数和返回值对调了，由此可以得知它们的作用在语义上应该是相反的。方法签名可以这样来看待fn into(SelfType) -> TargetType。SelfType是要进行转换的源类型，TargetType是转换之后的目标类型。

使用场景

通常情况下，我们只需要为类型实现From，相应的Into，标准库已经自动为我们实现了。From最常应用在自定义的错误类型处理中, Rust Book的Error Handling章节中Composing custom error types一节有From使用方法的很好示例。

另外，某些情况下，在函数签名中使用Into， 可以使函数可以接受的参数类型更广， 使函数接口更加通用。下面是一个例子：

fn accept_string(s: String)
fn accept_str_and_string<T: Into<String>>(s: T) 

我们期望有一个函数既能处理String类型的参数，又能处理&str类型的参数。在上面两个函数中，accept_string（）只接受String类型的参数，假如我们有一个字面常量"hello"作为参数，那么我们需要像这样来调用：

accept_string("hello".to_string())

这看起来不是太优雅。如果使用accept_str_and_string()，那么就可以直接像这样调用：

accept_str_and_string("hello")

"hello"是&str类型，而&str类型实现了Into<String>，在函数内部调用into()方法就可将&str类型转换为String。因此，accept_str_and_string()既可以接受"hello"，也可以接受“hello".to_string()，这在某些情况下使得函数的通用性增加了不少，给函数调用者提供了很大的方便。

AsRef & AsMut

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AsRef和AsMut实现的是reference-to-reference之间的转换。因为他们是引用之间的转换，所以这种转换带来的开销相比上面提到的value-to-value之间的转换小很多。下面是他们在标准库中的定义：

pub trait AsRef<T: ?Sized> {
    fn as_ref(&self) -> &T;
}

pub trait AsMut<T: ?Sized> {
    fn as_mut(&mut self) -> &mut T;
}

AsRef和AsMut没有什么特殊的地方，他们主要的用途就是reference-to-reference之间轻量级的转换。

结论

总结起来他们的使用方法可以用下面的一张表来概括：

	Recive	Return
From	T	Self
Into	self	T
AsRef	&self	&T
AsMut	&mut self	&mut T

Reference

1. https://ricardomartins.cc/2016/08/03/convenient_and_idiomatic_conversions_in_rust
2. http://stackoverflow.com/questions/29812530/when-should-i-implement-stdconvertfrom-vs-stdconvertinto
3. https://doc.rust-lang.org/book/error-handling.html#composing-custom-error-types
4. https://llogiq.github.io/2015/07/30/traits.html