types - 你如何在 Rust 中指定值约束？

Question

我正在寻找一种将类型约束移动到某种包装器中的方法。例如，在 Ada 中，您可能会看到如下内容:

type Element is Integer range 100 .. 1000;

这是定义一个新类型 Element那 --- 虽然仍然是一个 Integer --- 绑定(bind)到一个特定的范围。还有 mod这将循环回( super 有用)。
在 Rust 中，到目前为止，我一直在我的所有函数中手动检查这一点，即:

if x < 100 || x >= 1000 {
    // throw some kind of error
}

但是最好定义一个新类型，在赋值时为我执行此检查，类似于默认情况下整数不能溢出的方式。我知道我们没有继承，但也许我可以实现某种特征？
TL;博士:我确定我的方法不是最佳实践，但标准的替代方法是什么？

Answer 1

But it would be really nice to instead define a new type that performs this check for me on assignment, similar to how integers can't overflow by default.

这确实是最好的。
您可以将其定义为用户类型:

struct BoundedU16<const MIN: u16, const MAX: u16>(u16);

然后定义您期望的所有方法，从 new 开始:

impl<const MIN: u16, const MAX: u16> BoundedU16<MIN, MAX> {
    pub const fn new(value: u16) -> Result<Self, BoundError> {
        if value >= MIN && value <= MAX {
            Ok(Self(value))
        } else {
            Err(BoundError(value, MIN, MAX))
        }
    }
}

主要的缺点是目前你不能拥有 BoundedInteger<T, const MIN: T, const MAX: T> .解决方法是使用宏定义多个 Bounded[I|U][8|16|32|64|size] .
然后你可以声明 type Element = BoundedU16<100, 1000>; .
虽然请注意任何 Element在这里只是一个别名，不是新类型。如果你用 struct Element(BoundedU16<100, 1000>) 声明一个新类型然后您需要再次实现(或派生)所有特征。

特征将允许您添加 validate方法，但不允许您实现 Add , Sub , ... 自动 validate .这是一个更糟糕的解决方案。