【Effective-Rustlings-jp】Day 5：型変換を理解しよう

# はじめに
こんにちは。細々とプログラミングをしている[sotanengel](https://x.com/sota_eng_prog)です。
この記事は以下の記事の連載です。

https://qiita.com/sotanengel/private/78103dcfe2fa34f8815e


<details>
<summary><strong>他の連載記事</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

- [Day 1：型システムを使ってデータ構造を再現しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/588a7f7cc03c36fc1adc)
- [Day 2：型システムを用いて共通の挙動を表現しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/2a8fc62b6d9f8e916021)
- [Day 3：OptionとResultに対してはmatchを用いずに変換しよう](https://qiita.com/sotanengel/items/b54990dc82d877b9d70d)
- [Day 4：標準のErrorを使おう](https://qiita.com/sotanengel/private/79f683c3d75d09244567)
- [Day 5：型変換を理解しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/8cc28c8b6108e5998e23)
- [Day 6：newtypeパターンを活用しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/38814f8b5a88aad9eccc)
- [Day 7：複雑な型にはビルダを使おう](https://qiita.com/sotanengel/private/80bc555e95ed56b72f14)
- [Day 8：明示的なループの代わりにイテレータ変換を使用することを検討しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/f7f4fc03f0b2dc445bf2)
- [Day 9：標準トレイトに習熟しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/24a8ad443fc23e779ccd)
- [Day 10：RIIパターンにはDropトレイトを実装しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/a3d1b04f98ea80b8989d)
- [Day 11：ジェネリクスとトレイトオブジェクトのトレードオフを理解しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/8e2e88d5619b434c3ada)
- [Day 12：デフォルト実装を用いて、実装しなければならないトレイトメソッドを最小限にしよう](https://qiita.com/sotanengel/private/16b02d32732727eaf66f)
- [Day 13：Don't panic](https://qiita.com/sotanengel/private/aa833ce99c8e8b8eecf2)
- [Day 14：リフレクションを避けよう](https://qiita.com/sotanengel/private/6108b22f6644d4fde997)
- [Day 15：可視範囲を最小化しよう](https://qiita.com/sotanengel/private/4075925e05de50dfac96)
- [Day 16：ワイルドカードインポートを避けよう](https://qiita.com/sotanengel/private/555314f77c8318bb1c45)
- [Day 17：パブリックインターフェースのドキュメントを書こう](https://qiita.com/sotanengel/private/b4e8a11522b253ebb62e)
- [Day 18：分別を持ってマクロを使おう](https://qiita.com/sotanengel/private/a33b5ab66a82a26b4adc)
- [Day 19：Clippyに耳を傾けよう](https://qiita.com/sotanengel/private/b4c161bb87fc9e7e813e)
- [Day 20：ユニットテスト以上のものを書こう](https://qiita.com/sotanengel/private/58fcafaee5418b2b2b16)

</details>

また本記事は[Effective Rust(David Drysdale (著), 中田 秀基 (翻訳))](https://www.oreilly.com/library/view/effective-rust/9781098151393/)を参考に作成されております。とてもいい書籍ですので興味を持った方は、ぜひ読んでみてください！
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  <figure>
    <a href="https://www.amazon.co.jp/Effective-Rust-%E2%80%95Rust%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%89%E3%82%92%E6%94%B9%E5%96%84%E3%81%97%E3%80%81%E3%82%A8%E3%82%B3%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0%E3%82%92%E6%9C%80%E5%A4%A7%E9%99%90%E3%81%AB%E6%B4%BB%E7%94%A8%E3%81%99%E3%82%8B%E3%81%9F%E3%82%81%E3%81%AE35%E9%A0%85%E7%9B%AE-David-Drysdale/dp/4814400942"  target="_blank">
      <img src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1758960/cb1245be-02d6-0c74-8b79-e46288f2ea73.png" alt="商品画像" width="50%">
    </a>
  </figure>
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# 今日の内容
## 概要
Rustには以下の3つの型変換があります。
これらの変換のうち、ユーザーが定義した型に対する変換処理を実装します。

1. 手動
    1. ユーザーが実装する`From`や`Into`のこと
1. 半自動
    1. `as`による明示的なキャスト
1. 自動
    1. 自動型変換

## 自作の型に`From`トレイトを実装する
### 問([リンク](https://github.com/sotanengel/effective-rustlings-jp/blob/20250101/exercises/5_types_Understand_type_conversions/1_write_from_trait.rs))
Rustでは`From`トレイトを実装することで`Into`も自動的に実装されます。
`MyStruct`に`From`トレイトを実装しましょう。

<details>
<summary><strong>コード</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

```rust
#[derive(Debug)]
#[warn(dead_code)]
struct MyStruct {
    value: String,
}

// TODO: MyStructにFrom<String>トレイトを実装して、main内部でintoが使えるようにしてください。

fn main() {
    let s = String::from("Hello");
    let my_struct: MyStruct = s.into();
    println!("{:?}", my_struct);
}
```

</details>

### 解答([リンク](https://github.com/sotanengel/effective-rustlings-jp/blob/20250101/solutions/5_types_Understand_type_conversions/1_write_from_trait.rs))
コード参照。

<details>
<summary><strong>コード</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

```rust
#[derive(Debug)]
#[allow(dead_code)]
struct MyStruct {
    value: String,
}

// Fromトレイトを実装することでIntoが自動実行されます。
impl From<String> for MyStruct {
    fn from(s: String) -> Self {
        MyStruct { value: s }
    }
}

fn main() {
    let s = String::from("Hello");
    let my_struct: MyStruct = s.into();
    println!("{:?}", my_struct);
}
```

</details>

## トレイト制約には`Into`を使おう
### 問([リンク](URL))
`print_length`内部で引数を`Into`で変更しましょう。

<details>
<summary><strong>コード</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

```rust
fn print_length<T: Into<String>>(value: T) {
    // TODO: intoを使って、valueを変換した値を変数sに格納してください。
    println!("Length: {}", s.len());
}

fn main() {
    let s = "Hello".to_string();
    let str_slice = "Goodbye";

    print_length(s);
    print_length(str_slice);
}
```

</details>

### 解答([リンク](https://github.com/sotanengel/effective-rustlings-jp/blob/20250101/solutions/5_types_Understand_type_conversions/2_use_into.rs))
`Into`を使うことで以下の両方に対応することができます。
- `From`トレイトを実装しているもの
- `Into`トレイトを実装しているもの

<details>
<summary><strong>コード</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

```rust
fn print_length<T: Into<String>>(value: T) {
    let s: String = value.into(); // トレイト制約を実行する際にはIntoを使う。
    println!("Length: {}", s.len());
}

fn main() {
    let s = "Hello".to_string();
    let str_slice = "Goodbye";

    print_length(s);
    print_length(str_slice);
}
```

</details>

## 反射実装をする
### 問([リンク](https://github.com/sotanengel/effective-rustlings-jp/blob/20250101/exercises/5_types_Understand_type_conversions/3_reflexive_implementation.rs))
反射実装を使ってジェネリック関数での変換を省略しましょう。

<details>
<summary><strong>コード</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

```rust
// ドメイン名を表す構造体
#[derive(Debug)]
pub struct DomainName(pub String);

// StringからDomainNameへの変換
impl From<String> for DomainName {
    fn from(value: String) -> Self {
        Self(value)
    }
}

// &str からも直接変換できるようにする
impl From<&str> for DomainName {
    fn from(value: &str) -> Self {
        Self(value.to_string())
    }
}

// ドメインが example.com のサブドメインかを判定する関数
// TODO: 反射実装を使って、この関数にトレイト制約をInto<DomainName>に課すことで
//　　　 「String」「&str」「DomainName」を引数に入れたとしても対応できるようにしてください。
pub fn is_example_subdomain<T>(domain: T) -> bool {
    let domain = domain.into();
    domain.0.ends_with(".example.com")
}

fn main() {
    let domain1 = DomainName("sub.example.com".to_string());
    let domain2 = "other.com".to_string();
    let domain3 = "api.example.com";

    // DomainName構造体を直接渡す
    println!("sub.example.com? {}", is_example_subdomain(domain1));

    // Stringを渡す (Intoで自動変換)
    println!("other.com? {}", is_example_subdomain(domain2));

    // &strを渡す (Intoで自動変換)
    println!("api.example.com? {}", is_example_subdomain(domain3));
}
```

</details>

### 解答([リンク](https://github.com/sotanengel/effective-rustlings-jp/blob/20250101/solutions/5_types_Understand_type_conversions/3_reflexive_implementation.rs))
コード参照。

<details>
<summary><strong>コード</strong> (<em>詳細</em>)</summary>

```rust
// ドメイン名を表す構造体
#[derive(Debug)]
pub struct DomainName(pub String);

// StringからDomainNameへの変換
impl From<String> for DomainName {
    fn from(value: String) -> Self {
        Self(value)
    }
}

// &str からも直接変換できるようにする
impl From<&str> for DomainName {
    fn from(value: &str) -> Self {
        Self(value.to_string())
    }
}

// ドメインが example.com のサブドメインかを判定する関数
pub fn is_example_subdomain<T>(domain: T) -> bool
where
    // ジェネリック T を受け取り、T が Into<DomainName> トレイトを実装していれば受け入れます。
    // つまりString や &str など DomainName に変換可能な型を引数に渡せます。
    // またRustは自身への変換 (Into<DomainName>) は自動で実装されています。
    T: Into<DomainName>,
{
    let domain = domain.into();
    domain.0.ends_with(".example.com")
}

fn main() {
    let domain1 = DomainName("sub.example.com".to_string());
    let domain2 = "other.com".to_string();
    let domain3 = "api.example.com";

    // DomainName構造体を直接渡す
    println!("sub.example.com? {}", is_example_subdomain(domain1));

    // Stringを渡す (Intoで自動変換)
    println!("other.com? {}", is_example_subdomain(domain2));

    // &strを渡す (Intoで自動変換)
    println!("api.example.com? {}", is_example_subdomain(domain3));
}
```

</details>

# さいごに

もしも本リポジトリで不備などあれば、リポジトリのissueやPRなどでご指摘いただければと思います。

https://github.com/sotanengel/effective-rustlings-jp/issues