当输出值不属于类型时如何实现std::ops::Index

Question

我正在尝试实现一个基本上包含 u32:

的 IP 地址类型

#[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
pub struct Address(u32);

我正在实施对 IP 地址有意义的 std::ops 运算符（&、|、+、- 等。 ).唯一造成麻烦的是 std::ops::Index:

#[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
pub struct Address(u32);

enum Byte {
    A,
    B,
    C,
    D
}

impl ops::Index<Byte> for Address {
    type Output = u8;

    fn index<'a>(&'a self, byte: Byte) -> &'a Self::Output {
        match byte {
            Byte::A => ((self.0 & 0xFF000000) >> 24) as u8,
            Byte::B => ((self.0 & 0x00FF0000) >> 16) as u8,
            Byte::C => ((self.0 & 0x0000FF00) >> 8) as u8,
            Byte::D => (self.0 & 0x000000FF) as u8,
        }
    }
}

这显然无法编译，因为我无法在需要 &u8 时 return 一个 u8。修复它的天真尝试是：

impl ops::Index<Byte> for Address {
    type Output = u8;

    fn index<'a>(&'a self, byte: Byte) -> &'a Self::Output {
        match byte {
            Byte::A => &(((self.0 & 0xFF000000) >> 24) as u8),
            Byte::B => &(((self.0 & 0x00FF0000) >> 16) as u8),
            Byte::C => &(((self.0 & 0x0000FF00) >> 8) as u8),
            Byte::D => &((self.0 & 0x000000FF) as u8),
        }
    }
}

但是，当然，一旦函数 returns.

，我就不能 return 对不再存在的值的引用

在这种情况下，我有办法实现 std::ops::Index 吗？在我看来不是这样，但我希望有人能证明我是错的。

Answer 1

好吧，解决这个问题的最简单和最惯用的方法是不实现 Index，而是使用名为 octet 的方法或其他方法. Index 用于索引容器；它根本不兼容动态生成新值。

所以。这就是你的答案。

你绝对不应该不做我关于要描述的任何事情，因为没有充分的理由去做，而且我我写出来只是因为你技术上问是否有任何办法...

您已收到警告。

...八位字节就在那里！除非你编译的机器的字节不是 8 位，或者具有比 8 位更细粒度的寻址，否则你没有理由不能这样做：

use std::ops;

#[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
pub struct Address(u32);

enum Byte {
    A,
    B,
    C,
    D
}

impl ops::Index<Byte> for Address {
    type Output = u8;

    #[cfg(target_endian="big")]
    fn index<'a>(&'a self, byte: Byte) -> &'a u8 {
        use std::mem;
        let bytes = unsafe { mem::transmute::<_, &[u8; 4]>(&self.0) };
        match byte {
            Byte::A => &bytes[0],
            Byte::B => &bytes[1],
            Byte::C => &bytes[2],
            Byte::D => &bytes[3],
        }
    }

    #[cfg(target_endian="little")]
    fn index<'a>(&'a self, byte: Byte) -> &'a u8 {
        use std::mem;
        let bytes = unsafe { mem::transmute::<_, &[u8; 4]>(&self.0) };
        match byte {
            Byte::A => &bytes[3],
            Byte::B => &bytes[2],
            Byte::C => &bytes[1],
            Byte::D => &bytes[0],
        }
    }
}

fn main() {
    assert_eq!(Address(0x12345678)[Byte::A], 0x12);
}

我的意思是，除了为了混淆语法而不必要地使用 unsafe 之外；索引一个地址和索引一个整数一样有意义：非常少。

当输出值不属于类型时如何实现std::ops::Index

How to implement std::ops::Index when the output value is not part of the type

operator-overloading

traits

lifetime

rust