核心中的运算符真的是循环定义的吗?

Are operators in core really defined circularly?

我们可以实现 core::ops 中的特征来为我们的类型定义运算符的行为。特征本身用 #[lang =...] 属性注释,因此编译器知道哪些特征和运算符属于一起。

例如,原始类型的 Add 实现如下所示(从 here 手动扩展和简化的宏):

impl Add for i32 {
    type Output = i32;

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

令我惊讶的是,该实现在内部使用了 + 运算符,这可能会调用 self.add(other),从而导致无限递归。显然,事情不会像这样发生,因为像 3 + 4 这样的表达式(假设没有常量折叠)工作得很好。

现在考虑一下 Add 特征的这个天真的实现:

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 和 运行 此程序在调试模式下正确停止 fatal runtime error: stack overflow

编译器如何知道如何将两个数字相加而不落入递归漏洞?

How does the compiler know to add two numbers without falling into a recursive loophole?

因为编译器就是编译器,编译器知道它不需要 Add 实现来添加两个数字。如果它不断折叠,它只是添加它们。如果它正在生成代码,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,它们是为数字实现 Add 以便用户代码可以通过 [=10= 添加数字] trait 就像任何用户定义的类型一样。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 是编译器在不知道如何添加内容时使用的内容。但它已经知道如何添加数字,所以它不需要它们。提供它们是为了与其他类型保持一致。

Add依赖加法运算符+的实现最终需要指向对基元(例如整数)的运算和对的算术运算[= =23=] 使用 compiler built-ins.

实现

此外,原语本身也是编译器内置的 - 请注意,您无法在 std 文档中找到它们的来源。

底线是原始类型实际上 不需要 Add 的实现提供的代码和其他算术运算符的特征 - 这些功能由编译器的内在函数提供。它们的特征实现是为了泛型的目的而提供的。