rust - 当类型参数相同时使用不同的 impl

Question

我有一个带有两个通用 typenum 参数的实现。当参数相同时，impl 的函数应该返回不同的类型。 (不同类型是一种更紧凑的表示，只有当类型参数相同时才能实现。)是否可以使用基于类型相等性的不同实现？下面的朴素方法会产生“冲突实现”错误，因为 Rust 没有采用更具体的实现。

extern crate typenum;
use typenum::Unsigned;

use std::ops::Mul;
use std::marker::PhantomData;

struct Matrix<N: Unsigned, M: Unsigned> {
    n: usize,
    m: usize,
    elements: Vec<f64>,
    _marker: PhantomData<(N, M)>
}

// The more compact representation
struct SquareMatrix<N: Unsigned> {
    n: usize,
    elements: Vec<f64>,
    _marker: PhantomData<(N)>
}

impl<N: Unsigned, D: Unsigned, M: Unsigned> Mul<Matrix<D, M>> for Matrix<N, D> {
    type Output = Matrix<N, M>;
    fn mul(self, rhs: Matrix<D, M>) -> Self::Output {
        unimplemented!()
    }
}

// The more specific implementation
impl<N: Unsigned, D: Unsigned> Mul<Matrix<D, N>> for Matrix<N, D> {
    type Output = SquareMatrix<N>;
    fn mul(self, rhs: Matrix<D, N>) -> Self::Output {
        unimplemented!()
    }
}

Answer 1

您现在可以在稳定的 Rust 中执行此操作，它只需要一些额外的样板。

首先，我们将创建一个内部乘法特征来完成实际工作:

pub trait MulPrivate<Rhs, AreEqual> {
    type Output;
    fn mul_private(self, rhs: Rhs) -> Self::Output;
}

注意额外的类型参数:这是我们区分这两种情况的方式。

然后，我们将常规的 Mul 实现调用到这个内部实现:

use typenum::{IsEqual, Eq};
impl<N, M, D> Mul<Matrix<D, M>> for Matrix<N, D>
    where D: Unsigned,
          M: Unsigned,
          N: Unsigned + IsEqual<M>,
          Matrix<N, D>: MulPrivate<Matrix<D, M>, Eq<N, M>>,
{
    type Output = <Matrix<N, D> as MulPrivate<Matrix<D, M>, Eq<N, M>>>::Output;
    fn mul(self, rhs: Matrix<D, M>) -> Self::Output {
        self.mul_private(rhs)
    }
}

这使我们能够比较 N 和 M。如果它们相等，则该额外类型参数将为 True，否则将为 False。现在我们可以自由地制作 MulPrivate 的两种不同实现:

use typenum::{True, False};
impl<N: Unsigned, D: Unsigned, M: Unsigned> MulPrivate<Matrix<D, M>, False> for Matrix<N, D> {
    type Output = Matrix<N, M>;
    fn mul_private(self, rhs: Matrix<D, M>) -> Self::Output {
        println!("not square!");
        unimplemented!()
    }
}

// The more specific implementation
impl<N: Unsigned, D: Unsigned> MulPrivate<Matrix<D, N>, True> for Matrix<N, D> {
    type Output = SquareMatrix<N>;
    fn mul_private(self, rhs: Matrix<D, N>) -> Self::Output {
        println!("square!");
        unimplemented!()
    }
}

---

注意一次 this issue已解决，您将能够摆脱所有这些样板文件并将其写为:

impl<N: Unsigned, D: Unsigned, M: Unsigned> Mul<Matrix<D, M>> for Matrix<N, D> where N: IsEqual<M, Output = False> {
    type Output = Matrix<N, M>;
    fn mul(self, rhs: Matrix<D, M>) -> Self::Output {
        unimplemented!()
    }
}

// The more specific implementation
impl<N: Unsigned, D: Unsigned> Mul<Matrix<D, N>> for Matrix<N, D> where N: IsEqual<N, Output = True>  {
    type Output = SquareMatrix<N>;
    fn mul(self, rhs: Matrix<D, N>) -> Self::Output {
        unimplemented!()
    }
}