我可以仅使用类型而不是具体变量来获取 Rust 数组的长度吗？

Question

我想将以下 C++ 代码重写为 Rust：

using storage = array<int, 3>;
const size_t storage_len = sizeof(storage) / sizeof(storage::value_type);

如何在没有具体变量的情况下获得该恒定长度值？

作为动机，虽然这看起来微不足道，但我想在不声明变量的情况下打印数组的元素计数。我知道我可以使用常量值或声明一个虚拟变量，但我想知道 Rust 如何保存 C++ 代码。

我承认没有具体变量不清楚。我想实现上述 C++ 功能，但这种解释可能会产生误导。我很好奇是否有任何方法可以获取数组的元素类型。

Answer 1

在 Rust 中，您可以使用 std::mem::size_of 获取类型的大小，因此您可以像在 C++ 中一样获取数组类型的长度：

use std::mem::size_of;

type Storage = [i32; 3];

fn main() {
    println!("Length: {}", size_of::<Storage>() / size_of::<i32>());
}

playground

然而，这需要知道存储在数组中的项目的类型。我不知道有什么方法可以在不实例化变量的情况下获得它。

Answer 2

您可以使用 mem::size_of:

let storage_len = std::mem::size_of::<[i32; 3]>() / std::mem::size_of::<i32>();

Answer 3

Arrays coerce to slices, so any method available on slices are also available on arrays. Like len():

let v = [0u32; 128];
assert_eq!(128, v.len());

Answer 4

Rust 现在支持常量泛型。我留下了旧的答案，这样人们就会知道为什么有人会首先问这个问题。

自 Rust 1.51 以来的新答案：

pub trait Length {
    const LEN: usize;
}

impl<T, const LENGTH: usize> Length for [T; LENGTH] {
    const LEN: usize = LENGTH;
}

旧答案:

我了解到您想仅从类型信息中检索数组长度。 Rust 没有内置的 PI 类型（a.k.a。const generics）。这意味着语言目前不支持非类型的通用参数（例如数组长度的整数）。

有 an issue tracking this，我们很可能会在未来看到对它的支持，尽管不会在不久的将来。

如有必要，您可以通过为每种类型实现一个特征来解决该限制：

trait GetLength {
    fn len() -> usize;
}

impl<T> GetLength for [T; 0] {
    fn len() -> usize {
        0
    }
}

impl<T> GetLength for [T; 1] {
    fn len() -> usize {
        1
    }
}

// ...

fn main() {
    println!("{}", <[String; 1]>::len());
}

宏可以帮助防止重复输入：

trait GetLength {
    fn len() -> usize;
}

macro_rules! impl_get_length {
    ($v:expr) => {
        impl<T> GetLength for [T; $v] {
            fn len() -> usize {
                $v
            }
        }
    };
}

impl_get_length!{ 0 }
impl_get_length!{ 1 }

// ...

fn main() {
    println!("{}", <[String; 1]>::len());
}

像 typenum 这样的 crate 也有助于在现有语言中为 const 泛型提供一些支持。

Answer 5

纯属娱乐：

use std::mem;
use std::ops::Deref;

fn main() {
    assert_eq!(5, num_elems::<[i32; 5]>());
}

fn num_elems<T>() -> usize 
where 
    T: 'static, 
    &'static T: IntoIterator,
    <&'static T as IntoIterator>::Item: Deref,
    <<&'static T as IntoIterator>::Item as Deref>::Target: Sized,
{
    fn inner<S, I>() -> usize 
    where 
        I: Deref,
        <I as Deref>::Target: Sized,
    { 
        mem::size_of::<S>() / mem::size_of::<I::Target>()
    }

    inner::<T, <&'static T as IntoIterator>::Item>()
}

这适用于最多 32 个元素的任何数组，如果数组元素类型为零大小，则会出现恐慌。另外，除了数组类型，你还可以使用其他东西，我不知道它会做什么。

我可以仅使用类型而不是具体变量来获取 Rust 数组的长度吗？

Can I get a Rust array's length with only a type, not a concrete variable?

arrays

constant-expression

rust

dependent-type