Cechy (traits)

Definicja i implementacja cechy

W pliku z poprzedniego ćwiczenia rectangle.rs, zdefiniuj nową cechę (ang. trait) określającą wspólne (sic!) cechy dla wszystkich dwuwymiarowych figur geometrycznych (trait Shape). Na początku pliku dodaj następujący fragment kodu:
```
trait Shape {
    fn area(&self) -> f32;
    fn perimeter(&self) -> f32;
}
```

Następnie dodaj zdefiniowaną cechę do strutktury Rectangle. W tym celu musisz utworzyć nowy blok impl, którym dodasz własne implementacje zdefiniowanych metod:

impl Shape for Rectangle {
    fn area(&self) -> f32 {
        self.x * self.y
    }
 
    fn perimeter(&self) -> f32 {
        2f32 * (self.x + self.y)
    }
}

Dodaj do funkcji main kod, który wywoła nowe metody na utworzynych instancja prostokątów. Sprawdź czy wszystko działa poprawnie.

💡
Zauważyłaś/eś, że struktura Rectangle ma teraz dwie metody area? Która metoda została wywołana w metodzie main?

Cechy mogą rozszerzać funkcje naszych struktur, mogą być również dodawane do istniejących struktur. Istnieje tylko jedna zasada: możemy zaimplementować cechę na typie tylko wtedy, gdy przynajmniej jedna z cech lub typ jest lokalny, tzn. zdefiniowany w aktualnej skrzynce (ang. crate). Na przykład, możemy zaimplementować standardowe cechy biblioteczne, takie jak Display, na niestandardowym typie, takim jak Rectangle, jako część funkcjonalności naszej bibliteki, ponieważ typ Rectangle jest lokalny. Możemy również zaimplementować Shape na Vec<T> w naszej skrzynce, ponieważ cecha Shape jest lokalna.
Nie możemy jednak implementować zewnętrznych cech na zewnętrznych typach. Na przykład, nie możemy zaimplementować cechy Display na Vec<T> w naszej skrzynce, ponieważ Display i Vec<T> są zdefiniowane w bibliotece standardowej i nie są lokalne dla naszej skrzynki. Reguła ta zapewnia, że kod innych osób nie może zepsuć twojego kodu i odwrotnie. Bez tej reguły dwie skrzynki mogłyby zaimplementować tę samą cechę dla tego samego typu, a Rust nie wiedziałby, której implementacji użyć.

Domyślna implementacja metody

Metody definiowane w cechach mogą mieć domyślną implementację lub implementacja ta może być wspólna dla wszystkich typów implementujących daną cechę.

Dodaj do cechy shape metodę describe:

trait Shape {
    ...
 
    fn describe(&self) {
        println!("I'm a general shape.");
    }
}

W funkcji main dodaj wywołanie metody describe na instancji prostokąta. Uruchom program i zobacz wynik.

Metodę domyślną możesz nadpisać w strukturze. Dopisz implementację metody describe w strukturze Rectangle.

impl Shape for Rectangle {
    ...
 
    fn describe(&self) {
        println!("I'm a rectangle.");
    }
}

Uruchom ponownie kod i zobacz rezultat.

Implementacja cechy z innego modułu

Standardowa bibliotek Rust oraz biblioteki otwartoźródłowe dostarczają wiele cech, które mogą wzbogacić zachowanie naszych struktur. Przykładem jest tutaj cecha Display, która pozwala zdefiniować sposób wypisywania struktury w terminalu.

W tym samym pliku, rectangle.rs dodaj blok kodu, który zaimplementuję cechę Display dla struktury Rectangle

impl Display for Rectangle {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        todo!()
    }
}

Na początku pliku dodaj instrukcję use, która zaimportuje typ Display i Formatter do bieżącego kontekstu (materiał o modułach i użyciu typów z innych modułów znajdziesz w kolejnych rozdziałach).
```
use std::fmt::{Display, Formatter};
```
Zaimplementuj metodę fmt tak aby wypisała informacje o wysokości i szerokości prostokąta. Do wypisywania zawartości wykorzystaj makro write!. Przykładowa implementacja:
```
fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
    write!(f, "Rectangle[x={},y={}]", self.x, self.y)?;
    Ok(())
}
```
W funkcji main wypisz informacje o prostokącie (zmiennej r) dodając następującą linię kodu:
```
println!("{}", r);
```

Dzięki implementacji cechy Display dla struktury prostokąta, można wypisać informacje o instancji struktury używająć nawiasów klamrowych ({}).

Struktury danych Ćwiczenia