Cairo 102 进阶

在本教程中，我们将探讨 Cairo 中的特质（trait）和实现（Implementaion），让你更好地进行模块化设计和代码重用。

Trait

在 Cairo 中，Trait 是一种定义了某些行为（方法）的抽象类型。它本身不会实现任何功能，但是会指定一组函数签名，，它只是定义了一种模式，或者说约定了一种行为方式。然后你可以在任何类型上实现这些 Trait，从而允许这些类型拥有与 Trait 定义的相应行为。

下面，我们举个计算矩形几何属性的例子。首先，我们创建一个 Rectangle 结构体，它包含两个字段：高度 h 和宽度 w。

// 示例结构体
#[derive(Copy, Drop)]
struct Rectangle{
    h: u64,
    w: u64,
}

然后我们创建一个叫做 GeometryFunctions 的 Trait，它包含两个函数 area() 和 boundary()，分别用来计算矩阵的面积和周长。

// 我们的蓝图，trait
trait RectGeometry {
    fn boundary(self: Rectangle) -> u64;
    fn area(self: Rectangle) -> u64;
}

Trait 声明以 trait 关键字开始，接着是 Trait 名称（用帕斯卡命名 PascalCase），然后在 {} 内写一组函数签名（不是实现了的函数）。

Implementation

有了 trait，我们就可以开始构建功能了。编写实现的规则：

1. 实现中的函数参数和返回值类型必须与 trait 规范相同。
2. trait 中的所有函数必须由实现来实现。

下面是实现 RectGeometry Trait 的例子：

// 为 `Rectangle` 类型的 trait 的实现
impl RectGeometryImpl of RectGeometry {
    fn boundary(self: Rectangle) -> u64 {
        2_u64 * (self.h + self.w)
    }

    fn area(self: Rectangle) -> u64 {
        self.h * self.w
    }
}

实现以 impl 关键字开始，接着是实现的名称（RectGeometryImpl），然后是 of 关键字和正在实现的 trait 的名称（RectGeometry），以及包含在 trait 中的函数集合。

无特质声明的实现

你可以使用#[generate_trait]属性，在不用单独声明trait的情况下直接使用impl构建功能，简化合约：

#[generate_trait]
impl RectangleGeometry of RectangleGeometryTrait {
    fn boundary2(self: Rectangle) -> u64 {
        2 * (self.h + self.w)
    }
    fn area2(self: Rectangle) -> u64 {
        self.h * self.w
    }
}

调用实现中的函数

1. 通过实现名称

你可以通过实现名称来从实现中调用函数：

ImplementationName::function_name( parameter1, parameter2 );

例如：

let rect = Rectangle { h: 5_u64, w: 7_u64 };
RectGeometryImpl::boundary(rect);
RectGeometryImpl::area(rect);

2. 通过结构体对象

当实现的函数参数使用 self 关键字时，可以直接从相应的结构体对象访问方法。在这种情况下，你不需要明确传递 self 参数值，它会自动为你提供。

obj_name.function_name( parameter );

例如：

let rect = Rectangle { h: 5_u64, w: 7_u64 };
rect.boundary();
rect.area();

总结

在本章中，我们探讨了 Cairo 中的特质（trait）和实现（Implementation）。通过理解并适用这些概念，你将能够更好地进行模块化设计和代码重用，提高代码的可读性和可维护性。