finish part 2
authorRalf Jung <post@ralfj.de>
Tue, 9 Jun 2015 17:10:18 +0000 (19:10 +0200)
committerRalf Jung <post@ralfj.de>
Tue, 9 Jun 2015 17:10:18 +0000 (19:10 +0200)
src/main.rs
src/part01.rs
src/part02.rs

index fdc8f5fe56fca1bb607b8daf9d65ea371854ce47..b635f7ebe80be403eafabe0eafc0dfe18a95b358 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 // Welcome to Rust-101
 // ===================
 // Welcome to Rust-101
 // ===================
-//
+// 
 // This is [Rust-101](https://www.ralfj.de/projects/rust-101/), a small *work-in-progress*
 // tutorial for the [Rust language](http://www.rust-lang.org/).
 // It is intended to be an interactive, hands-on course: I believe the only way to
 // This is [Rust-101](https://www.ralfj.de/projects/rust-101/), a small *work-in-progress*
 // tutorial for the [Rust language](http://www.rust-lang.org/).
 // It is intended to be an interactive, hands-on course: I believe the only way to
 // 
 // I will assume basic familiarity with programming, and hence not explain the basic
 // concepts common to most languages. Instead, I will focus on what makes Rust special.
 // 
 // I will assume basic familiarity with programming, and hence not explain the basic
 // concepts common to most languages. Instead, I will focus on what makes Rust special.
-//
+// 
 // Prerequisites
 // -------------
 // Prerequisites
 // -------------
-//
+// 
 // You will need to have Rust installed, of course. It is available for download on
 // [the Rust website](http://www.rust-lang.org/). At this point, I plan to restrict
 // myself to stable Rust, so "Recommended" version is just right.
 // You will need to have Rust installed, of course. It is available for download on
 // [the Rust website](http://www.rust-lang.org/). At this point, I plan to restrict
 // myself to stable Rust, so "Recommended" version is just right.
 // [the second chapter of The Book](https://doc.rust-lang.org/stable/book/installing-rust.html).
 // When you are done, running `cargo build` in the root of Rust-101 should successfully compile
 // all the code.
 // [the second chapter of The Book](https://doc.rust-lang.org/stable/book/installing-rust.html).
 // When you are done, running `cargo build` in the root of Rust-101 should successfully compile
 // all the code.
-//
+// 
 // Getting the source
 // ------------------
 // Getting the source
 // ------------------
-//
+// 
 // You are meant to play around with the source code of the course as you go on, so please
 // fetch it from the [git repository](http://www.ralfj.de/git/rust-101.git) (also available
 // [on GitHub](https://github.com/RalfJung/rust-101)).
 // You are meant to play around with the source code of the course as you go on, so please
 // fetch it from the [git repository](http://www.ralfj.de/git/rust-101.git) (also available
 // [on GitHub](https://github.com/RalfJung/rust-101)).
-//
+// 
 // Course Content
 // --------------
 // 
 // Course Content
 // --------------
 // 
@@ -40,7 +40,7 @@
 // 
 // * [Part 00](part00.html)
 // * [Part 01](part01.html)
 // 
 // * [Part 00](part00.html)
 // * [Part 01](part01.html)
-// * [Part 02](part02.html) (WIP)
+// * [Part 02](part02.html)
 // * (to be continued)
 #![allow(dead_code, unused_imports, unused_variables)]
 mod part00;
 // * (to be continued)
 #![allow(dead_code, unused_imports, unused_variables)]
 mod part00;
index 7603c1fa79593467d63c354c293d3bef21b07437..927a61782451c8f6cd5d73cdd552c0efc5cd9ed4 100644 (file)
@@ -94,6 +94,7 @@ pub fn part_main() {
 // `main.rs` to run this code.
 
 // **Exercise**: Write a funtion `vec_avg` that computes the average value of a `Vec<i32>`.
 // `main.rs` to run this code.
 
 // **Exercise**: Write a funtion `vec_avg` that computes the average value of a `Vec<i32>`.
+// 
 // *Hint*: `vec.len()` returns the length of a vector `vec`.
 
 // [index](main.html) | [previous](part00.html) | [next](part02.html)
 // *Hint*: `vec.len()` returns the length of a vector `vec`.
 
 // [index](main.html) | [previous](part00.html) | [next](part02.html)
index 72dcddcac70043663e27f56d38b864d74536a51a..a9f9b0576988899c279873bb4f7671e3bb574894 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
-// Rust-101, Part 02: Generic types (WIP)
-// ================================
+// Rust-101, Part 02: Generic types, Traits
+// ========================================
 
 use std;
 
 
 use std;
 
@@ -11,7 +11,7 @@ use std;
 // The solution to this is called *generics* or *polymorphism* (the latter is Greek,
 // meaning "many shapes"). You may know something similar from C++ (where it's called
 // *templates*) or Java, or one of the many functional languages. So here, we define
 // The solution to this is called *generics* or *polymorphism* (the latter is Greek,
 // meaning "many shapes"). You may know something similar from C++ (where it's called
 // *templates*) or Java, or one of the many functional languages. So here, we define
-// a generic `SomethingOrNothing` type.
+// a generic type `SomethingOrNothing`.
 enum SomethingOrNothing<T>  {
     Something(T),
     Nothing,
 enum SomethingOrNothing<T>  {
     Something(T),
     Nothing,
@@ -27,7 +27,7 @@ use self::SomethingOrNothing::{Something,Nothing};
 
 // **Exercise**: Write functions converting between `SomethingOrNothing<T>` and `Option<T>`. You will have to use
 // the names of the constructor of `Option`, which you can find in the documentation I linked above.
 
 // **Exercise**: Write functions converting between `SomethingOrNothing<T>` and `Option<T>`. You will have to use
 // the names of the constructor of `Option`, which you can find in the documentation I linked above.
-
+// 
 // Here's a skeleton for your solution, you only have to fill in the function bodies.
 // (`panic!` is, again, a macro - this one terminates execution when it is reached).
 // 
 // Here's a skeleton for your solution, you only have to fill in the function bodies.
 // (`panic!` is, again, a macro - this one terminates execution when it is reached).
 // 
@@ -36,11 +36,11 @@ use self::SomethingOrNothing::{Something,Nothing};
 // *using* that variable ("The thing I do, is implement `SomethingOrNothing<T>`").
 impl<T> SomethingOrNothing<T> {
     fn new(o: Option<T>) -> Self {
 // *using* that variable ("The thing I do, is implement `SomethingOrNothing<T>`").
 impl<T> SomethingOrNothing<T> {
     fn new(o: Option<T>) -> Self {
-        panic!("Not yet implemented.");
+        panic!("Not yet implemented.")
     }
 
     fn to_option(self) -> Option<T> {
     }
 
     fn to_option(self) -> Option<T> {
-        panic!("Not yet implemented.");
+        panic!("Not yet implemented.")
     }
 }
 // Inside an `impl`, `Self` refers to the type we are implementing things for. Here, it is
     }
 }
 // Inside an `impl`, `Self` refers to the type we are implementing things for. Here, it is
@@ -55,6 +55,104 @@ impl<T> SomethingOrNothing<T> {
 fn call_constructor(x: i32) -> SomethingOrNothing<i32> {
     SomethingOrNothing::new(Some(x))
 }
 fn call_constructor(x: i32) -> SomethingOrNothing<i32> {
     SomethingOrNothing::new(Some(x))
 }
-    
+
+// Now that we have a generic `SomethingOrNothing`, wouldn't it be nice to also gave a generic
+// `vec_min`? Of course, we can't take the minimum of a vector of *any* type. It has to be a type
+// supporting a `min` operation. Rust calls such properties that we may demand of types *traits*.
+
+// So, as a first step towards a generic `vec_min`, we define a `Minimum` trait.
+// For now, just ignore the `Copy`, we will come back to this point later.
+// A `trait` is a lot like interfaces in Java: You define a bunch of functions
+// you want to have implemented, and their argument and return types.
+trait Minimum : Copy {
+    fn min(a: Self, b: Self) -> Self;
+}
+
+// Now we can write `vec_min`, generic over a type `T` that we demand to satisfy the `Minimum` trait.
+// This is called a *trait bound*.
+// The only difference to the version from the previous part is that we call `T::min` (the `min`
+// function provided for type `T`) instead of `std::cmp::min`.
+// 
+// Notice a crucial difference to templates in C++: We actually have to declare which traits
+// we want the type to satisfy. If we left away the `Minimum`, Rust would have complained that
+// we cannot call `min`. Just try it! There is no reason to believe that `T` provides such an operation.
+// This is in strong contrast to C++, where the compiler only checks such details when the
+// function is actually used.
+fn vec_min<T: Minimum>(v: &Vec<T>) -> SomethingOrNothing<T> {
+    let mut min = Nothing;
+    for e in v {
+        let e = *e;
+        min = Something(match min {
+            Nothing => e,
+            Something(n) => T::min(n, e)
+        });
+    }
+    min
+}
+
+// To make the function usable with a `Vec<i32>`, we implement the `Minimum` trait for `i32`.
+impl Minimum for i32 {
+    fn min(a: Self, b: Self) -> Self {
+        std::cmp::min(a, b)
+    }
+}
+
+// In order to run our code and see the result, we again provide a `print` function.
+// This also shows that we can have multiple `impl` blocks for the same type, and we
+// can provide some methods only for certain instances of a generic type.
+impl SomethingOrNothing<i32> {
+    fn print(self) {
+        match self {
+            Nothing => println!("The number is: <nothing>"),
+            Something(n) => println!("The number is: {}", n),
+        };
+    }
+}
+
+// Now we are again ready to run our code. Remember to change `main.rs` appropriately.
+// Rust figures out automatically that we want the `T` of `vec_min` to be `i32`, and
+// that `i32` implements `Minimum` and hence all is good.
+// 
+// In case you are worried about performance, note that Rust performs *monomorphisation*
+// of generic functions: When you call `vec_min` with `T` being `i32`, Rust essentially goes
+// ahead and creates a copy of the function for this particular type, filling in all the blanks.
+// In this case, the call to `T::min` will become a call to our implementation *statically*. There is
+// no dynamic dispatch, like there would be for Java interface methods or C++ `virtual` methods.
+// This behavior is similar to C++ templates. The optimizer (Rust is using LLVM) then has all the
+// information it could want to, e.g., inline function calls.
+fn read_vec() -> Vec<i32> {
+    vec![18,5,7,3,9,27]
+}
+pub fn part_main() {
+    let vec = read_vec();
+    let min = vec_min(&vec);
+    min.print();
+}
+
+// If this printed `3`, then you generic `vec_min` is working!
+// 
+// Before going on, take a moment to ponder the flexibility of Rust's take on abstraction:
+// We just defined our own, custom trait (interface), and then implemented that trait
+// *for an existing type*. With the hierarchical approach of, e.g., C++ or Java,
+// that's not possible: We cannot make an existing type suddenly also inherit from our abstract base class.
+
+// **Exercise**: Define a trait "Print" to write a generic version of `SomethingOrNothing::print`.
+// Implement that trait for `i32`, and change the code above to use it.
+// I will again provide a skeleton for this solution. It also shows how to attach bounds to generic
+// implementations (just compare it to the `impl` block from the previous exercise).
+// You can read this as "For all types `T` satisfying the `Print` trait, I provide an implementation
+// for `SomethingOrNothing<T>`".
+// 
+// Notice that I called the function on `SomethingOrNothing` `print2` to disambiguate from the `print` defined above.
+// 
+// *Hint*: There is a macro `print!` for printing without appending a newline.
+trait Print {
+    /* Add things here */
+}
+impl<T: Print> SomethingOrNothing<T> {
+    fn print2(self) {
+        panic!("Not yet implemented.")
+    }
+}
 
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