无约束类型参数错误

Question

我正在尝试将 glium 与 cgmath 连接起来。在之后，我实现了一个 ToArray 特性来将 cgmath::Matrix4 的实例转换为 glium 可用的格式：

pub trait ToArray {
    type Output;
    fn to_array(&self) -> Self::Output;
}

impl<S: cgmath::BaseNum> ToArray for cgmath::Matrix4<S> {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        (*self).into()
    }
}

因为我并不总是直接使用 Matrix4，所以我需要一个类似的 cgmath 转换类型的实现。例如 cgmath::Decomposed:

impl<S: cgmath::BaseFloat, R: cgmath::Rotation3<S>> ToArray
    for cgmath::Decomposed<cgmath::Vector3<S>, R> {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        cgmath::Matrix4::<S>::from(*self).into()
    }
}

这可行，但我想避免重复所有转换类型的代码，所以我想我会为任何可以转换为 Matrix4:[=25= 的东西定义一个通用实现]

impl<S: cgmath::BaseFloat, T: Into<cgmath::Matrix4<S>>> ToArray for T {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        cgmath::Matrix4::<S>::from(*self).into()
    }
}

不幸的是，这不起作用：

error[E0207]: the type parameter `S` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates
  --> src/main.rs:23:6
   |
23 | impl<S: cgmath::BaseFloat, T: Into<cgmath::Matrix4<S>>> ToArray for T {
   |      ^ unconstrained type parameter

我有两个问题：

为什么上面的代码不起作用？通过阅读 rustc --explain 输出，我希望 T: Into<cgmath::Matrix4<S>> 可以作为对 S 以及 T.
如何为可以转换为 Matrix4 的任何内容编写通用实现？

Answer 1

假设我定义了这样一个类型¹:

struct PolymorphicMatrix;

impl Into<cgmath::Matrix4<f32>> for PolymorphicMatrix {
    fn into(self) -> cgmath::Matrix4<f32> {
        cgmath::Matrix4::new(
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
    }
}

impl Into<cgmath::Matrix4<f64>> for PolymorphicMatrix {
    fn into(self) -> cgmath::Matrix4<f64> {
        cgmath::Matrix4::new(
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0,
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0,
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0,
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0)
    }
}

这些 impl 中的哪些将用于实现 ToArray？两者都适用，但是你只能为PolymorphicMatrix实现一次ToArray，因为ToArray没有类型参数。这就是错误的意思：它无效，因为在这种情况下它会导致问题。

由于您既不控制 Into 也不控制 cgmath::Matrix4，因此您唯一可以改变的方面是 ToArray。您可以添加一个未在特征定义本身中使用的类型参数，并且实现可以使用该类型参数。

pub trait ToArray<S> {
    type Output;
    fn to_array(&self) -> Self::Output;
}

impl<S: cgmath::BaseFloat, T: Into<cgmath::Matrix4<S>>> ToArray<S> for T {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        cgmath::Matrix4::<S>::from(*self).into()
    }
}

当然，您不能在 S 和 Output 之间强制执行任何类型的关联。此外，该类型参数可能会导致一些歧义：由于它未在特征中使用，因此在某些情况下编译器可能无法从用法中推断出 S ，因此您可能必须明确指定它。如果这成为一个问题，您可能想要探索使用 generic-array。它会让你提升数组维度来类型参数，这样你就可以摆脱关联的类型，而是直接在 to_array 的 return 类型中使用类型参数，这将有助于编译器的推理.

¹ 通常，人们会实施 From 而不是 Into。我在这里使用 Into 来更接近所述问题。

无约束类型参数错误

unconstrained type parameter error

rust

glium