generics - 如何在 Rust 中实现任意加运算符？

Question

我正在研究 Rust 中的任意表达式求值器，

以Add操作符为例:

fn eval_add<T: ?Sized + Add<T, Output=T>>(l: Rc<Any>, r: Rc<Any>) -> Rc<Any> {
    l.downcast_ref::<Add<T, Output=T>>().unwrap() +
    r.downcast_ref::<Add<T, Output=T>>().unwrap()
}

我从编译器那里得到这样的错误:

error: the downcast_ref method cannot be invoked on a trait object

很明显，编译器不知道如何将 Any 转换为 std::ops::Add。

那么做这种事情的最佳实践是什么？

Answer 1

It's obvious that the compiler doesn't know how to cast Any to std::ops::Add.

那是因为Add是一种特质，您只能向下转换为一种类型。

这行不通:

l.downcast_ref::<Add<T, Output=T>>()

因为 Add是一个特质，所以这真的是:

l.downcast_ref::<dyn Add<T, Output=T>>()

您的意图可能只是:

l.downcast_ref::<T>()

自 T是范围内实现 Add 的类型变量.

您的要求很不清楚，设置似乎有点奇怪:您正在传递 Rc<dyn Any> , 但你也有这个 T参数，这只能意味着调用者知道这些 dyn Any 的具体类型参数，以提供正确的 T .很难说这是“正确”的答案，因为这里的选择可能不满足未说明的要求，但它“有效”并且类似于您问题中的代码:

use std::rc::Rc;
use std::any::Any;
use std::ops::Add;

fn eval_add<T>(l: Rc<dyn Any>, r: Rc<dyn Any>) -> Rc<dyn Any> 
where
    T: Add<T, Output = T> + Copy + 'static
{
    let l = *l.downcast_ref::<T>().unwrap();
    let r = *r.downcast_ref::<T>().unwrap();
    Rc::new(l + r)
}

请注意 Add::add按值获取其参数，因此您必须复制或克隆它，因为它是从 Rc 借来的.我添加了 Copy bound，适用于大多数数值类型，应该够用了。如果没有，你可以 Clone相反，它更通用但效率可能较低。

如果两个参数可能有不同的类型，那么你将不得不引入另一个类型参数，S , 并约束 T: Add<S, Output = T> .在这一点上，我会再次质疑你在做什么，并建议你可能需要重新考虑你的整体设计，因为这一切都非常 un-Rusty 和令人困惑。

而不是使用 dyn Any ，我强烈建议您考虑支持类型的枚举。代码可能会更容易理解和调试，而且速度也应该更快。