处理 f64 或 Complex64 返回类型。泛型？任何一个？

Question

我有一个正常运行的 Rust 程序，使用实双精度数 ( f64) 作为基础类型，并希望扩展系统，以便它也可以处理复杂值 ( num::complex::Complex64)。

一个（简化示例）函数采用一些配置 struct config，并根据该输入在索引处生成一个潜在值idx：

fn potential(config: &Config, idx: &Index3) -> Result<f64, Error> {
    let num = &config.grid.size;
    match config.potential {
        PotentialType::NoPotential => Ok(0.0),
        PotentialType::Cube => {
            if (idx.x > num.x / 4 && idx.x <= 3 * num.x / 4) &&
               (idx.y > num.y / 4 && idx.y <= 3 * num.y / 4) &&
               (idx.z > num.z / 4 && idx.z <= 3 * num.z / 4) {
                Ok(-10.0)
            } else {
                Ok(0.0)
            }
        }
        PotentialType::Coulomb => {
            let r = config.grid.dn * (calculate_r2(idx, &config.grid)).sqrt();
            if r < config.grid.dn {
                Ok(-1. / config.grid.dn)
            } else {
                Ok(-1. / r)
            }
        }
    }
}

我现在希望添加一个ComplexCoulomb返回Complex64值的匹配：

PotentialType::ComplexCoulomb => {
    let r = config.grid.dn * (calculate_r2(idx, &config.grid)).sqrt();
    if r < config.grid.dn {
        Ok(Complex64::new(-1. / config.grid.dn, 1.))
    } else {
        Ok(Complex64::new(-1. / r, 1.))
    }
}

这个函数是我程序中的一个早期入口点，它填充了一个ndarray::Array3; 目前我正在操作许多具有该类型的变量ndarray::Array3<f64>- 所以我需要概括整个程序，而不仅仅是这个函数。

如何扩展该程序以根据输入使用两种类型config？该结构来自解析磁盘上的配置文件，并将匹配许多PotentialType::Complex*值。

我知道有两种可能的选择，但不确定是否符合我的标准。

1. 使用类似于Either的东西并返回Left实数和Right复数；然后使用额外的逻辑在其他函数中单独处理这些值。
2. 使用泛型类型。这不是我之前做过太多的事情，并且对许多类型的泛化似乎是对我当前代码库的相当大的复杂更改。有没有办法降低这里的复杂性？

如果您有任何其他建议，我很想听听！

Answer 1

可能会有很多代码更改，但使用通用参数可能是最灵活的方法，并且不会影响性能。传递 an 的enum性能会降低，部分原因是枚举会更大（较大变体的大小加上用于区分它们的标签），部分原因是必须经常检查枚举变体。

可能会变得麻烦的一件事是限制类型参数的可能很长的特征列表。这可以在级别上完成impl，而不是在每个功能上完成，以节省重复。目前还没有一种方法可以对一组特征进行别名，从而使其更符合人体工程学，但有一个RFC对此批准了。

我在 Euclid 库中进行了非常类似的更改。那是一年多前的事了，从那时起，Rust 和该库都发生了很大的变化，但快速浏览一下该提交仍然应该让您了解必要的更改量。

这是同一（重命名）实现的当前状态：

impl <T, Src, Dst> TypedTransform3D<T, Src, Dst>
where T: Copy + Clone +
         Add<T, Output=T> +
         Sub<T, Output=T> +
         Mul<T, Output=T> +
         Div<T, Output=T> +
         Neg<Output=T> +
         ApproxEq<T> +
         PartialOrd +
         Trig +
         One + Zero {

  // methods of TypedTransform3D defined here...

}

其中一些特征（Trig、One、Zero）实际上是在 crate 内定义的，因为它们不在标准库中。