無約束類型參數錯誤

Question

我正在嘗試將glium與cgmath接口。 在這個答案之后 ，我實現了一個ToArray特性，將cgmath::Matrix4實例轉換為cgmath::Matrix4可用的格式：

pub trait ToArray {
    type Output;
    fn to_array(&self) -> Self::Output;
}

impl<S: cgmath::BaseNum> ToArray for cgmath::Matrix4<S> {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        (*self).into()
    }
}

由於我並不總是直接使用Matrix4 ，因此我需要一個類似於cgmath轉換類型的實現。 例如對於cgmath::Decomposed ：

impl<S: cgmath::BaseFloat, R: cgmath::Rotation3<S>> ToArray
    for cgmath::Decomposed<cgmath::Vector3<S>, R> {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        cgmath::Matrix4::<S>::from(*self).into()
    }
}

這有效，但我想避免重復所有轉換類型的代碼，所以我想我會為可以轉換為Matrix4任何東西定義一個通用實現：

impl<S: cgmath::BaseFloat, T: Into<cgmath::Matrix4<S>>> ToArray for T {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        cgmath::Matrix4::<S>::from(*self).into()
    }
}

不幸的是，這不起作用：

error[E0207]: the type parameter `S` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates
  --> src/main.rs:23:6
   |
23 | impl<S: cgmath::BaseFloat, T: Into<cgmath::Matrix4<S>>> ToArray for T {
   |      ^ unconstrained type parameter

我有兩個問題：

• 為什么上面的代碼不起作用？ 從讀取rustc --explain輸出，我希望T: Into<cgmath::Matrix4<S>>作為S和T的有效約束。
• 如何為可以轉換為Matrix4任何東西編寫通用實現？

Answer 1

想象一下，我定義了這樣的類型¹ ：

struct PolymorphicMatrix;

impl Into<cgmath::Matrix4<f32>> for PolymorphicMatrix {
    fn into(self) -> cgmath::Matrix4<f32> {
        cgmath::Matrix4::new(
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
    }
}

impl Into<cgmath::Matrix4<f64>> for PolymorphicMatrix {
    fn into(self) -> cgmath::Matrix4<f64> {
        cgmath::Matrix4::new(
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0,
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0,
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0,
            2.0, 2.0, 2.0, 2.0)
    }
}

哪些impls將用於實現ToArray ？ 兩者都是適用的，但你只能實現ToArray一次PolymorphicMatrix ，因為ToArray無類型參數。 這就是錯誤的含義：它無效，因為它會在這種情況下導致問題。

由於您既不控制Into也不控制cgmath::Matrix4 ，您可以更改的唯一方面是ToArray 。 您可以添加特征定義本身未使用的類型參數，並且實現可以使用該類型參數。

pub trait ToArray<S> {
    type Output;
    fn to_array(&self) -> Self::Output;
}

impl<S: cgmath::BaseFloat, T: Into<cgmath::Matrix4<S>>> ToArray<S> for T {
    type Output = [[S; 4]; 4];
    fn to_array(&self) -> Self::Output {
        cgmath::Matrix4::<S>::from(*self).into()
    }
}

當然，您不能在S和Output之間強制執行任何類型的關聯。 此外，該類型參數可能會導致一些歧義：由於它沒有在特征中使用，編譯器可能無法在某些情況下從使用中推斷出S ，因此您可能必須明確指定它。 如果這成為問題，您可能想要使用generic-array進行探索。 它可以讓你將數組維度提升為類型參數，這樣你就可以擺脫相關的類型，而是直接在to_array的返回類型中使用類型參數，這將有助於編譯器的推理。

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¹通常，人們會實現From而不是Into 。 我使用Into這里說更貼近的問題。