如何在实现特征时对类型施加特征约束？

Question

我有一个生成斐波那契数列的迭代器。我将类型限制为 u32，但现在我正在努力使其对任何数字类型都通用。

有效的非通用代码：

struct Fib {
    value: u32,
    next: u32,
}

impl Fib {
    fn new( a : u32, b : u32 ) -> Fib {
        Fib { value : a, next : b }
    }
}

impl Iterator for Fib {
    type Item = u32;

    fn next(&mut self) -> Option<u32> {
        let value = self.value;
        let next = self.value + self.next;
        self.value = self.next;
        self.next = next;
        Some( value )
    }
}


//////////////////////////////////////////////////

fn main() {

  let fib = Fib::new( 1, 2 );

  let sum = fib.filter( |x| { x % 2 == 0 })
      .take_while( |&x| { x <= 4000000 })
      .fold( 0, |sum, x| { sum + x });

  println!("{}", sum);
}

问题是 Iterator 的实现需要对 Num 的约束，但我不知道如何表达：

 impl <T : Num> Iterator for Fib<T> { ... }

生产：

 use of undeclared trait name `Num`

当我尝试 use std::num::{Num} 或 use num::traits::{Num} 时，我被告知模块不存在。

Answer 1

我认为您不希望 Fib 泛化于数字类型，而是实现 + 运算符的类型。像这样：

use std::ops::Add;

struct Fib<N>
where N: Add<Output = N> + Copy {
    value: N,
    next: N,
}

impl<N> Iterator for Fib<N>
where N: Add<Output = N> + Copy {
    type Item = N;

    fn next(&mut self) -> Option<N> {
        let next = self.value + self.next;
        self.value = self.next;
        self.next = next;
        Some(next)
    }
}

fn main() {
    let fib_seq = Fib {
        value: -1,
        next: 1,
    };

    for thing in fib_seq.take(10) {
        println!("{}", thing);
    }
}

Add 是允许您使用 + 运算符并生成 Output 的特征。在这种情况下，N 实现了 Add<Output = N> 特征，这意味着 N + N 将产生 N.

类型的东西

听起来是这样，但是当您尝试执行 self.next + self.value 时，您正在移动 value 和 next 从 self 导致错误。

你不能不移动这些值，因为 add 的定义有这个方法签名：

fn add(self, rhs: RHS) -> Self::Output;

RHS 在 Add 的情况下只是 Self。因此，为了将 N 限制为只需很少开销即可复制的类型，我添加了 Copy 特征作为限制。

OP 提到了一个有趣的观点：Is it possible to alias traits?简而言之，没有。您可以创造一个新特征：

trait SimpleAdd: Add<Output = Self> + Copy {
}

但是你必须为你想要的所有类型实现那个特征。 IE。 i32 不会自动实现 SimpleAdd。但是如果你愿意，你可以用泛型来做到这一点：

impl<N> SimpleAdd for N
where N: Add<Output = N> + Copy {
}

所以上面的两个块会让你得到与特征别名相同的东西，但这看起来很麻烦。

如何在实现特征时对类型施加特征约束？

How can I put a trait constraint on a type while implementing a trait?

rust

traits