rust - 如何在 Rust 中共享功能？

Question

struct Vector {
    data: [f32; 2]
}

impl Vector {
   //many methods
}

现在我想创建一个 Normal ，它的行为几乎与 Vector 完全一样，但我需要区分类型。因为例如变换法线不同于变换矢量。例如，您需要使用转置(逆)矩阵对其进行转换。

现在我可以这样做:

struct Normal {
    v: Vector
}

然后重新实现所有的功能

impl Normal {
    fn dot(self, other: Normal) -> f32 {
        Vector::dot(self.v, other.v)
    }
    ....
}

我想我也可以用 PhantomData 来做

struct VectorType;
struct NormalType;
struct PointType;
struct Vector<T = VectorType> {
    data: [f32; 2],
    _type: PhantomData<T>,
}
type Normal = Vector<NormalType>;

但是我还需要一种方法来实现特定类型的功能。

它应该很容易实现，例如 add 可以为所有内容添加 point + vector。

或特定于某种类型的功能

impl Vector<NormalType> {..} // Normal specific stuff

不确定我将如何实现子范围的功能。例如，点积可能只对法线和向量有意义，但对点没有意义。

是否可以为特征边界表达 bool 表达式？

trait NormalTrait;
trait VectorTrait;
impl NormalTrait for NormalType {}
impl VectorTrait for VectorType {}

impl<T: PointTrait or VectorTrait> for Vector<T> {
    fn dot(self, other: Vector<T>) -> f32 {..} 
}

我有什么选择？

Answer 1

你的问题很宽泛，涉及很多话题。但是您的 PhantomData 想法可能是一个很好的解决方案。您可以为不同的泛型类型编写不同的 impl block 。我在您的代码中添加了一些内容:

struct VectorType;
struct NormalType;
struct PointType;
struct Vector<T = VectorType> {
    data: [f32; 2],
    _type: PhantomData<T>,
}
type Normal = Vector<NormalType>;
type Point = Vector<PointType>;

// --- above this line is old code --------------------

trait Pointy {}
impl Pointy for VectorType {}
impl Pointy for PointType {}

// implement for all vector types
impl<T> Vector<T> {
    fn new() -> Self {
        Vector {
            data: [0.0, 0.0],
            _type: PhantomData,
        }
    }
}

// impl for 'pointy' vector types
impl<T: Pointy> Vector<T> {
    fn add<R>(&mut self, other: Vector<R>) {}
    fn transform(&mut self) { /* standard matrix multiplication */ }
}

// impl for normals
impl Vector<NormalType> {
    fn transform(&mut self) { /* tranposed inversed matrix stuff */ }
}

fn main() {
    let mut n = Normal::new();
    let mut p = Point::new();
    n.transform();
    p.transform();

    // n.add(Normal::new());  // ERROR:
    // no method named `add` found for type `Vector<NormalType>` in the current scope
    p.add(Point::new());
}

Is it possible to express boolean expression for trait bounds?

没有(还没有)。但是在这种情况下您可以解决它，如上所示:您创建一个新特征 (Pointy) 并为您的“或”条件中的类型实现它。然后你就绑定(bind)了那个特性。