算术运算上的 Rust 泛型

Question

我编写了一个通用函数来检查给定数字是否为偶数：

use std::ops::Rem;

fn main() {
    let x: u16 = 31;
    let y: u32 = 40;

    println!("x = {}, y = {}", is_even(x), is_even(y));
}

fn is_even<T: Rem<Output = T> + PartialEq>(n: T) -> bool {
    n % 2 == 0
}

它会产生编译器错误：

use std::ops::Rem;

fn main() {
    let x: u16 = 31;
    let y: u32 = 40;

    println!("x = {}, y = {}", is_even(x), is_even(y));
}

fn is_even<T: Rem<Output = T> + PartialEq>(n: T) -> bool {
    n % 2 == 0
}

T由于这是使用具体值（2 和 0）时的错误i32，我编写了另一个版本，is_even如下所示：

fn is_even<T: Rem<Output = T> + PartialEq> (n: T, with: T, output: T) -> bool {
    n % with == output
}

这会产生所需的输出，但is_even现在使用起来很复杂：is_even(x, 2, 0)。如何制作我的原始版本is_even？

我确实认识到模运算符足够通用，并且可以直接与u16和u32值一起使用；is_even不需要像这样的函数- 但我编写它是为了理解泛型是如何工作的。

Answer 1

T您对自己做出的假设比您在类型中表达的要多得多。您已正确限制T为Remand PartialEq，因此您可以使用%and==运算符，但您还假设存在特殊值0且2属于该类型。

没有存在 的特征2，但您可以使用crate 来查找具有 a和 anum-traits的类型的特征。假设泛型类型也具有加法，您可以通过向自身添加来确保它也具有加法。012one

extern crate num_traits;

use num_traits::{Zero, One};
use std::ops::{Rem, Add};

fn main() {
    let x: u16 = 31;
    let y: u32 = 40;

    println!("x = {}, y = {}", is_even(x), is_even(y));
}

fn is_even<T> (n: T) -> bool 
where
    T: Rem<Output = T> + PartialEq + One + Zero + Add + Copy
{
    let one: T = One::one();
    n % (one + one) == Zero::zero()
}

请注意，我还做了T: Copy这样的操作，以便在加法表达式中不需要引用。对于大多数数字类型来说，这是一个合理的假设。

在不使用第三方 crate 的情况下，您还可以使用其他类型的值0，2例如u8，并且只需确保您的泛型类型可以从该类型转换而来。

fn is_even<T> (n: T) -> bool 
where
    T: Rem<Output = T> + PartialEq + From<u8>
{
    let two: T = 2u8.into();
    let zero: T = 0u8.into();
    n % two == zero
}

我不太喜欢这个版本，因为约束T: From<u8>并没有真正传达有关该函数正在做什么的任何有用信息。它将类型与深奥的实现细节联系起来，而第一个版本的约束精确地描述了需要支持的算术运算。