rust - 无约束类型参数错误

Question

我正在尝试将 glium 与 cgmath 连接起来。正在关注this answer , 我已经实现了 ToArray转换 cgmath::Matrix4 实例的特征转换为 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()
    }
}

因为我并不总是使用 Matrix4直接地，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()
    }
}

这行得通，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 的对象定义一个通用实现。 :

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？从阅读 rustc --explain输出，我希望 T: Into<cgmath::Matrix4<S>>作为对 S 的有效约束以及T .
• 我如何为任何可以转换为 Matrix4 的东西编写通用实现？ ？

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，但是对于 PolymorphicMatrix 只能实现一次 ToArray，因为 ToArray 没有类型参数。这就是错误的含义: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，因此您唯一可以更改的是ToArray。您可以添加特征定义本身未使用的类型参数，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，编译器可能无法在某些情况下从用法中推断出 S，因此您可能必须明确指定它。如果这成为一个问题，您可能想探索使用 generic-array .它可以让你将数组维度提升为类型参数，这样你就可以摆脱关联的类型，而是直接在 to_array 的返回类型中使用类型参数，这将有助于编译器的推理。

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