實現特征時如何在類型上施加特征約束？

Question

我有一個生成斐波那契數的迭代器。 我將類型限制為u32 ，但是現在我正在努力使其對任何數字類型通用。

有效的非通用代碼：

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);
}

問題是Iterator的實現需要對Num進行約束，但是我不知道如何表達這一點：

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

生產：

 use of undeclared trait name `Num`

當我嘗試use std::num::{Num}或use num::traits::{Num} ，會被告知模塊不存在。

Answer 1

我不認為您希望Fib在數字類型上通用，但要實現+運算符的類型。 像這樣：

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是允許您使用+運算符並產生Output 。 在這種情況下， N實現Add<Output = N>特性，這意味着N + N將產生類型N東西。

聽起來像這樣，但是當您嘗試執行self.next + self.value您正在移動 value ， next移出self ，導致錯誤。

您不能不移動值，因為add的定義具有以下方法簽名：

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

在Add的案例中， RHS只是Self 。 因此，為了將N限制為僅需很少開銷即可復制的類型，我添加了Copy trait作為限制。

OP提到了一個有趣的觀點：是否可以別名特征？ 簡而言之，沒有。 您可以創建一個新特征：

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

但是，那么您將必須針對所需的所有類型實現該特征。 即， i32不會自動實現SimpleAdd 。 但是，如果需要，可以使用泛型來實現：

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

因此，以上兩個塊將為您提供與特質別名相同的功能，但似乎很麻煩。