Rust的Display和ToString：将对象转换为字符串
在写代码的时候，我们经常需要将对象输出到屏幕上，或者转换为字符串；在Python中，我们可以为类型定义魔法函数__str__，print和str()都会调用它；在C++中，我们可以为对象重载ostream& operator<<(ostream& os)函数，使用ostringstream、fstream和cout的时候会调用它。
在Rust中该实现什么，想必大家都能回答上来：Display。不过，你可能不知道，Display的责任并不仅仅局限于“显示”，还包括对象到字符串的转换；最有说服力的论据就是实现了Display之后，就会自动获得ToString的实现，这一点我们稍后会详细说明。
Display
Display特征的签名比之前我们介绍过的特征要更复杂：
pub trait Display {
// Required method
fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), Error>;
}
Formatter是一个用于获取Display上下文信息的结构体，并且我们的输出结果也应该写到这个Formatter中；另外，虽然这个方法返回的是一个Result，但这不等于转换过程可以失败。Rust文档中这样描述这个“Result”：
与函数签名所暗示的相反，字符串格式化是一个不会失败的操作。这个函数只是因为写入底层流可能会失败，并且它必须提供一种方式来传递错误发生的事实回到调用栈上，所以才会返回一个
Result。
这是Rust文档上的一个案例：
use std::fmt;
#[derive(Debug)]
struct Vector2D {
x: isize,
y: isize,
}
impl fmt::Display for Vector2D {
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
write!(f, "({}, {})", self.x, self.y)
}
}
Formatter
前面提到，Formatter充当了Rust和程序员之间的桥梁：我们通过Formatter来了解用户传入了哪些显示参数（例如对齐方向、填充字符、有/无符号等），并将生成好的结果写入Formatter内。除了Display，fmt模块中的其他用于格式化的特性也会使用Formatter。
以下是Formatter中用于获取用户传入参数的一些方法：
// 获取用户请求的对齐方式
fn align(&self) -> Option<Alignment>;
// 获取用户请求的输出宽度
fn width(&self) -> Option<usize>;
// 获取填充字符
fn fill(&self) -> char;
// 获取用户请求的输出精度
fn precision(&self) -> Option<usize>;
// 获取是否提供了“+”标志
fn sign_plus(&self) -> bool;
// 获取是否提供了“-”标志
fn sign_minus(&self) -> bool;
// 获取是否提供了“#”标志
fn alternate(&self) -> bool;
Formatter也提供了一些用于输出的方法：
fn write_fmt(&mut self, fmt: Arguments<'_>) -> Result<(), Error>;
fn write_str(&mut self, data: &str) -> Result<(), Error>;
Formatter实现了Write特征。这也就是说我们可以直接使用write!()这样的宏来向Formatter写入内容，就像上方的案例一样。
应该实现Display吗？
我们知道，除Display外Rust中还有一个类似的特征：Debug。Debug特征大伙都很熟悉，那什么时候该实现Display，什么时候该实现Debug呢？
Display要求类型在任何时候都能够被可靠地表示为字符串；它并没有被硬性要求。Debug是所有公共类型都应当实现的，并且一般来说不需要手动实现，而是应当使用#[derive(Debug)]。Debug的输出通常会尽可能可靠地展示类型的内部状态。
ToString
ToString特征来自std::string模块，用于将一个值转换为String：
pub trait ToString {
// Required method
fn to_string(&self) -> String;
}
ToString一眼望去和Display风马牛不相及，但是它却有一个重要的特点：只要类型实现了Display，那它就自动实现了ToString。
在实践中，如果我们需要把数字转换为字符串的话，可以直接使用to_string()来便捷转换。
如果性能需求特别高的话，则应该考虑使用三方库
itoa或ryu。
但是，如果需要将&str转换为String的话，就应该用to_owned()而不是to_string()了；to_string()中构造Formatter的过程会造成性能浪费。这里我要批评一款Rust IDE，它总是为String类型的变量提供"".to_string()的默认值，在我年少懵懂的时候带来过不小的误导：
总结：这篇文章介绍了Display和ToString，虽然没有提及其他std::fmt中的格式化特性，但它们和Display是基本相通的，除了功能并无太大区别；此外，我也没有介绍format!()之类的宏的用法，因为那是Rust新手教程该做的事。下篇文章将会聚焦std::cell中的几个类型：Cell、RefCell和OnceCell。
