核心运营商是否真正循环定义？

Question

我们可以实现traits core::ops来定义我们类型的运算符的行为.特征本身用#[lang =...]属性注释,因此编译器知道哪些特征和操作符属于一起.

例如,Add基本类型的实现看起来像这样(宏从这里手动扩展和简化):

impl Add for i32 {
    type Output = i32;

    fn add(self, other: i32) -> i32 {
        self + other
    }
}

令我惊讶的是,该实现在+内部使用运算符,可能会调用self.add(other),从而导致无限递归.显然,事情不会发生这种情况,因为像3 + 4(假设没有不断的折叠)这样的表达式可以完美地运行.

现在考虑这个特性的天真实现Add:

use std::ops::Add;

struct Foo;

impl Add for Foo {
    type Output = Foo;

    fn add(self, other: Foo) -> Foo {
        self + other
    }
}

fn main() {
    let two_foo = Foo + Foo;
}

编译器警告function cannot return without recurring并在调试模式下运行此程序正确停止fatal runtime error: stack overflow.

编译器如何知道如何添加两个数字而不会陷入递归漏洞？

Answer 1

编译器如何知道添加两个数字而不会陷入递归漏洞？

因为编译器是编译器,并且编译器知道它不需要Add实现来添加两个数字.如果它正在进行恒定折叠,它只是添加它们.如果它生成代码,它会告诉LLVM在运行时添加它们.

那些Add实现不是告诉编译器如何添加数字,它们是Add为数字实现的,这样用户代码就可以Add像任何用户定义的类型一样通过特征添加数字.如果这些实现不存在,那么您将无法在泛型方法中添加数字,因为它们不会实现Add.

换句话说:Add当编译器不知道如何添加内容时,编译器会使用它.但它已经知道如何添加数字,所以它不需要它们.提供它们与其他类型的一致性.

Answer 2

最终Add依赖于加法运算符+的实现需要指向基元上的操作(例如整数),并且使用编译器内置函数实现对这些操作的算术运算.

更重要的是,原语本身也是编译器内置函数 - 请注意,您将无法在std文档中找到它们的源代码.

底线是原始类型实际上并不需要由实现Add和其他算术运算符的特性提供的代码- 这些功能由编译器的内在函数提供.他们的特征实现是为了泛型的目的.