如何有效地處理 rust 中不同具體類型的泛型類型？

Question

主要目標是實現一個計算圖，它處理帶有值的節點和帶有運算符的節點（想想簡單的算術運算符，如加法、減法、乘法等）。 一個算子節點最多可以占用兩個值節點，並“產生”一個結果值節點。

到目前為止，我使用枚舉來區分值和操作符節點：

pub enum Node<'a, T> where T : Copy + Clone {
    Value(ValueNode<'a, T>),
    Operator(OperatorNode)
}

pub struct ValueNode<'a, T> {
   id: usize, 
   value_object : &'a dyn ValueType<T>
}

更新： Node::Value包含一個結構，它本身包含對特征 object ValueType的引用，該特征由各種具體類型實現。

但問題來了。 在編譯期間，泛型類型將被省略，並由實際類型替換。 泛型T也在整個計算圖中傳播（顯然）：

pub struct ComputationGraph<T> where T : Copy + Clone {
    nodes: Vec<Node<T>>
}

這實際上將ComputeGraph的使用限制為一個特定的ValueType 。

此外，通用類型T不能是Sized ，因為值節點可以是由 rust 不可用的不同后端處理的 opqaue 類型（想想通過 FFI 提供的 C opqaue 類型）。

這個問題的一個可能的解決方案是引入一個額外的枚舉類型，它“鏡像”上面提到的 valuetype 特征的具體實現。 這種方法與枚舉調度類似。

有什么我沒有想到要使用ValueType的多個實現的嗎？

更新：

我想要實現的是以下代碼：

pub struct Scalar<T> where T : Copy + Clone{
    data : T
}

fn main() {
   let cg = ComputeGraph::new();

   // a new scalar type. doesn't have to be a tuple struct   
   let a = Scalar::new::<f32>(1.0);

   let b_size = 32; 
   let b = Container::new::<opaque_type>(32);

   let op = OperatorAdd::new();

   // cg.insert_operator_node constructs four nodes: 3 value nodes  
   // and one operator nodes internally. 
   let result = cg.insert_operator_node::<Container>(&op, &a, &b);

} 

更新

ValueType<T>看起來像這樣

pub trait ValueType<T> {
    fn get_size(&self) -> usize;
    fn get_value(&self) -> T;
}

更新

為了進一步提高我的問題的清晰度，請考慮一個由 OpenCL 支持的小型 BLAS 庫。 memory 管理和設備交互對用戶應該是透明的。 Matrix 類型在 OpenCL 設備上分配空間，類型為原始類型緩沖區，適當的調用將返回指向 memory 的特定區域的指針。 考慮一個將通過標量類型縮放矩陣的操作，它由原始值表示。 （指向）緩沖區和標量都可以傳遞給 kernel function。 回到ComputeGraph ，似乎很明顯，所有 BLAS 操作都形成某種類型的計算圖，可以簡化為指令的線性列表（在這里考慮設置 kernel arguments，分配緩沖區，將 Z50484C19F1AFDAF38821AFDAF33 入隊存儲結果ETC... ）。 說了這么多，計算圖需要能夠存儲各種類型的值節點。

Answer 1

與往常一樣，問題中提出的問題的答案是顯而易見的。 該圖需要一種泛型類型（具有特征邊界）。 正如問題中已經概述的那樣，使用枚舉來“聚集”各種子類型是解決方案。

一個例子來說明解決方案。 考慮以下“子類型”：

struct Buffer<T> {
   // fields
}

struct Scalar<T> {
   // fields
}

struct Kernel {
   // fields
}

包含類型的值可以打包到一個枚舉中：

enum MemType {
   Buffer(Buffer<f32>);
   Scalar(Scalar<f32>);
   // more enum variants ..
}

現在MemType和Kernel現在也可以打包在一個枚舉中

enum Node {
   Value(MemType);
   Operator(Kernel);
}

Node現在可以用作圖中節點/頂點的主要類型。 該解決方案可能不是很優雅，但現在可以解決問題。 也許將來可能會進行一些代碼重組。