polymorphism - "polymorphic"返回的 Rust 特征的简单组织

Question

我有一个名为 Frame 的基本结构这对一堆计算很有用:。

pub struct Frame<T> {
    grid_val: Vec<T>,
    grid_space: Vec<[T; 2]>,
    calculated_result: Option<Vec<T>>
}

Frame可以用来描述最基本的计算，但有时会出现更复杂的问题，我需要添加更多的几何信息。所以我对每个几何体都使用了组合:

pub struct Sphere<T> {
    grid: Frame<T>,
    radius: T
}

pub struct Hyperbola<T> {
    top_grid: Frame<T>,
    bottom_grid: Frame<T>,
    internal_angle: T
}

现在我有了一个有效的 Algorithm 实现对于 Sphere :

pub trait Algorithm<T> {
    fn calculate_something(&self) -> Result<Sphere<T>, Error>
}

impl Algorithm<T> for Hyperbola {
    // do things with top_grid, bottom_grid, and internal_angle
}

impl Algorithm<T> for Sphere {
    // do things with grid and radius
}

这里填写calculated_result并返回一个新的 Sphere .它以这种方式实现，因为 Algorithm需要使用额外的几何信息来计算 calculated_result — 从语义上讲，它是几何上的一个实现更有意义，其结果恰好与一个或多个 Frame 相关联

我想实现相同的 Algorithm对于 Hyperbola .其实已经很接近了，trait 一样是有道理的，但是返回一个Sphere<T>就没有意义了.

我知道我可以添加另一个特征，例如 GeometricObject并添加另一层构图，但这似乎过多。我想我也许可以使用 Box ，但这看起来很笨拙。

我也想到了calculate_something返回 Vec<T>手动插入到正在使用的任何结构中，但是返回调用该方法的相同结构类型的人体工程学被破坏了(这在公共(public) impl/trait 中是一种浪费)。

我怎样才能把它组织起来而不让它一直向下发展？

Answer 1

看来您需要一个关联类型:

pub trait Algorithm<T> {
    type Output;

    fn calculate_something(&self) -> Result<Self::Output, Error>;
}

impl<T> Algorithm<T> for Sphere<T> {
    type Output = Sphere<T>;

    fn calculate_something(&self) -> Result<Self::Output, Error> {
        unimplemented!()
    }
}

impl<T> Algorithm<T> for Hyperbola<T> {
    type Output = Hyperbola<T>;

    fn calculate_something(&self) -> Result<Self::Output, Error> {
        unimplemented!()
    }
}

关联类型 are described in detail在 The Rust Programming Language .我强烈建议通读整本书以熟悉 Rust 必须提供哪些类型的功能。

另一种解决方案是在特征上定义另一个泛型:

pub trait Algorithm<T, Out = Self> {
    fn calculate_something(&self) -> Result<Out, Error>;
}

impl<T> Algorithm<T> for Sphere<T> {
    fn calculate_something(&self) -> Result<Sphere<T>, Error> {
        unimplemented!()
    }
}

impl<T> Algorithm<T> for Hyperbola<T> {
    fn calculate_something(&self) -> Result<Hyperbola<T>, Error> {
        unimplemented!()
    }
}

然后你需要决定When is it appropriate to use an associated type versus a generic type?