Defaultトレイト.

Defaultは、その型の既定値（デフォルト値）を返す標準ライブラリのトレイトです（std::default::Default）。要求されるのはfn default() -> Selfという関連関数1つだけで¹、u32なら0、boolならfalse、文字列型なら空文字列というように、標準ライブラリの多くの型があらかじめ実装しています。

自作の構造体ではderive属性（#[derive(Default)]）で導出でき、..Default::default()と構造体更新記法を組み合わせると、「一部のフィールドだけ指定し、残りは既定値で埋める」初期化が書けます。設定項目の多い型を毎回すべて書き並べずに作れるのが主な用途です。

#[derive(Debug, Default)]
struct OrderOptions {
    gift_wrap: bool,     // 贈答用ラッピング → false
    message: String,     // メッセージカード → 空文字列
    coupon: Option<u32>, // クーポン割引額   → None
}

fn main() {
    // すべて既定値のインスタンス
    let plain = OrderOptions::default();
    println!("{:?}", plain); // OrderOptions { gift_wrap: false, message: "", coupon: None }

    // ラッピングだけ指定し、残りは既定値で埋める
    let gift = OrderOptions {
        gift_wrap: true,
        ..Default::default()
    };
    println!("{:?}", gift); // OrderOptions { gift_wrap: true, message: "", coupon: None }
}

Type::default()とDefault::default()

呼び出す関数は同じで、Selfがどう決まるかだけが違います。Defaultは標準ライブラリのpreludeに含まれるため、どちらの書き方でもuse宣言は要りません²。

型名を書ける場面ではType::default()のほうが読みやすく、..Default::default()のように型が自明な位置ではDefault::default()で型名の繰り返しを省けます。型を決められない位置で書くとエラー: E0790になります。

構造体更新記法との組み合わせ

構造体更新記法の..baseには同じ型の値を返す式を書けます。そこにDefault::default()を置いたのが..Default::default()で、既定値のインスタンスを基準に差分だけを指定する形になります。

このときDefaultを実装している必要があるのは構造体そのものであって、埋めたいフィールドの型ではありません。実装していない型に対して書くとエラー: E0277になります。

struct OrderOptions { // Default を実装していない
    gift_wrap: bool,
    message: String,
}

fn main() {
    // エラー: E0277（OrderOptions が Default を実装していない）
    let gift = OrderOptions { gift_wrap: true, ..Default::default() };
    println!("{}", gift.gift_wrap);
}

deriveでの導出

#[derive(Default)]が生成するのは、全フィールドをそれぞれの型の既定値で埋めた値を返す実装です¹。そのため導出には次の条件が付きます。

既定値が「ゼロ値・空」でよいならderiveで足り、0や空文字列以外を既定にしたい場合はimpl Default for 型名を手で書きます。導出の一般的な規則はderive属性の項目で扱っています。

補足

#[derive(Debug)]
struct Shipping {
    fee: u32,
    express: bool,
}

// 通常配送・送料500円を既定とする
impl Default for Shipping {
    fn default() -> Self {
        Shipping {
            fee: 500,
            express: false,
        }
    }
}

fn main() {
    println!("{:?}", Shipping::default()); // Shipping { fee: 500, express: false }

    // 手で書いた実装でも ..Default::default() はそのまま使える
    let rush = Shipping {
        express: true,
        ..Default::default()
    };
    println!("{:?}", rush); // Shipping { fee: 500, express: true }
}

struct Cart {
    memo: String,
}

fn main() {
    let mut cart = Cart {
        memo: String::from("プレゼント用"),
    };
    // cart は借用したまま、memo の中身だけを取り出す
    let memo = std::mem::take(&mut cart.memo);
    println!("取り出した: {memo:?}"); // "プレゼント用"
    println!("残り: {:?}", cart.memo); // ""（既定値に置き換わっている）
}