我正在尝试自学 Rust，作为一个具有挑战性的学习项目，我想复制 C++ 表达式模板库的设计模式提升::雅普 https://www.boost.org/doc/libs/1_74_0/doc/html/yap.html。我不需要一个完整的实现，我只是想要一个小型演示器来了解 Rust 的泛型是否足够强大以实现它并在此过程中学习一些东西。
我提出了一个想法，但目前陷入困境。我的问题有两个：
- 目前制作表达式模板是否存在原则性障碍具有变换功能 （参见 boost::yap 或下面我的代码）Rust 不可能吗？
- 如果不是，我怎样才能让它发挥作用？
这是我到目前为止所想到的。
我有一个枚举E代表所有支持的操作。实际上，它需要两个通用参数来表示任何二元运算的左侧和右侧表达式，并且会有称为Add, Mul, Sub等等。我会实现这些特征std::ops::{Add, Mul, Sub}等对于E<U>.
然而，出于演示目的，我们假设我们只有两种变体，Terminal表示包装值的表达式，并且Neg是目前唯一支持的一元运算。
use std::ops::Neg;
enum E<U> {
Terminal(U),
Neg(U)
}
impl<U> Neg for E<U> {
type Output = E<E<U>>;
fn neg(self) -> Self::Output {
E::Neg(self)
}
}
接下来，我实现一个特质Transform这让我可以通过带有闭包的子表达式来遍历表达式。一旦返回，闭包就会停止递归Some(_)。这就是我想出的（代码无法编译）:
trait Transform<Arg = Self> {
fn transform<R,F>(&self, _f: F) -> Option<R>
where F: FnMut(&Arg) -> Option<R>
{
None
}
}
impl<U> Transform for E<U>
where U : Transform<U> + Neg
{
fn transform<R,F>(&self, mut f: F) -> Option<R>
where F: FnMut(&Self) -> Option<R>
{
// CASE 1/3: Match! return f(self)
if let Some(v) = f(self) { return Some(v); };
match self {
E::Terminal(_) => None, // CASE 2/3: We have reached a leaf-expression, no match!
E::Neg(x) => { // CASE 3/3: Recurse and apply operation to result
x.transform(f).map(|y| -y) // <- error[E0277]: expected a `FnMut<(&U,)>` closure, found `F`
}
}
}
}
这是编译器错误：
error[E0277]: expected a `FnMut<(&U,)>` closure, found `F`
--> src/main.rs:36:29
|
36 | x.transform(f).map(|y| -y) // <- error[E0277]: expected a `Fn<(&U,)>` closure, found `F`
| ^ expected an `FnMut<(&U,)>` closure, found `F`
|
help: consider further restricting this bound
|
28 | where F: FnMut(&Self) -> Option<R> + for<'r> std::ops::FnMut<(&'r U,)>
| +++++++++++++++++++++++++++++++++++
这是我的问题 1/2：我想传递一个可以同时工作的闭包Self and on U for E<U>（因此也接受E<E<U>> and E<E<E<U>>>...）。 Rust 中的泛型类型可以这样做吗？或者如果我的方法是错误的，那么正确的方法是什么？在 C++ 中我会使用 SFINAE 或if constexpr.
这是对表达式模板库的一个小测试，看看如何使用它：
fn main() {
//This is needed, because of the trait bound `U: Transform` for `Transform`
//Seems like an unnecessary burden on the user...
impl Transform for i32{}
// An expression template
let y = E::Neg(E::Neg(E::Neg(E::Terminal(42))));
// A transform that counts the number of nestings
let mut count = 0;
y.transform(|x| {
match x {
E::Neg(_) => {
count+=1;
None
}
_ => Some(()) // must return something. It doesn't matter what here.
}
});
assert_eq!(count, 3);
// a transform that replaces the terminal in y with E::Terminal(5)
let expr = y.transform(|x| {
match x {
E::Terminal(_) => Some(E::Terminal(5)),
_ => None
}
}).unwrap();
// a transform that evaluates the expression
// (note: should be provided as method for E<U>)
let result = expr.transform(|x| {
match *x {
E::Terminal(v) => Some(v),
_ => None
}
}).unwrap();
assert_eq!(result, -5);
}
My 第2/2期不是一个交易破坏者，但我想知道是否有某种方法可以使代码在没有这一行的情况下工作：
impl Transform for u32{}
我认为必须这样做对于这样一个库的用户来说是很麻烦的。问题是，我有特质限制U: Transform关于实施Transform for E<U>。我感觉不稳定的专业化功能可能会有所帮助，但如果这可以用稳定的 Rust 来完成，那就太棒了。
这里是.
Edit:
如果其他人遇到了这个问题，这里有一个它实现了已接受答案的解决方案。它还清理了上面代码中的一些小错误。
