实现特征时如何在类型上施加特征约束？

Question

我有一个生成斐波那契数的迭代器。 我将类型限制为u32 ，但是现在我正在努力使其对任何数字类型通用。

有效的非通用代码：

struct Fib {
    value: u32,
    next: u32,
}

impl Fib {
    fn new( a : u32, b : u32 ) -> Fib {
        Fib { value : a, next : b }
    }
}

impl Iterator for Fib {
    type Item = u32;

    fn next(&mut self) -> Option<u32> {
        let value = self.value;
        let next = self.value + self.next;
        self.value = self.next;
        self.next = next;
        Some( value )
    }
}


//////////////////////////////////////////////////

fn main() {

  let fib = Fib::new( 1, 2 );

  let sum = fib.filter( |x| { x % 2 == 0 })
      .take_while( |&x| { x <= 4000000 })
      .fold( 0, |sum, x| { sum + x });

  println!("{}", sum);
}

问题是Iterator的实现需要对Num进行约束，但是我不知道如何表达这一点：

 impl <T : Num> Iterator for Fib<T> { ... }

生产：

 use of undeclared trait name `Num`

当我尝试use std::num::{Num}或use num::traits::{Num} ，会被告知模块不存在。

Answer 1

我不认为您希望Fib在数字类型上通用，但要实现+运算符的类型。 像这样：

use std::ops::Add;

struct Fib<N>
where N: Add<Output = N> + Copy {
    value: N,
    next: N,
}

impl<N> Iterator for Fib<N>
where N: Add<Output = N> + Copy {
    type Item = N;

    fn next(&mut self) -> Option<N> {
        let next = self.value + self.next;
        self.value = self.next;
        self.next = next;
        Some(next)
    }
}

fn main() {
    let fib_seq = Fib {
        value: -1,
        next: 1,
    };

    for thing in fib_seq.take(10) {
        println!("{}", thing);
    }
}

Add是允许您使用+运算符并产生Output 。 在这种情况下， N实现Add<Output = N>特性，这意味着N + N将产生类型N东西。

听起来像这样，但是当您尝试执行self.next + self.value您正在移动 value ， next移出self ，导致错误。

您不能不移动值，因为add的定义具有以下方法签名：

fn add(self, rhs: RHS) -> Self::Output;

在Add的案例中， RHS只是Self 。 因此，为了将N限制为仅需很少开销即可复制的类型，我添加了Copy trait作为限制。

OP提到了一个有趣的观点：是否可以别名特征？ 简而言之，没有。 您可以创建一个新特征：

trait SimpleAdd: Add<Output = Self> + Copy {
}

但是，那么您将必须针对所需的所有类型实现该特征。 即， i32不会自动实现SimpleAdd 。 但是，如果需要，可以使用泛型来实现：

impl<N> SimpleAdd for N
where N: Add<Output = N> + Copy {
}

因此，以上两个块将为您提供与特质别名相同的功能，但似乎很麻烦。