Question

我一直在线阅读Rust书，我已经到了4.1, Operators and Overloading。我注意到std::ops::Add将其定义为fn add(self, rhs: RHS) -> Self::Output;，并在特征中单独定义了type Output。

我理解这里发生了什么：add函数接受左侧为self，右侧接受通用参数类型RHS。

我想知道为什么输出类型是用Output别名定义的，而不是另一个通用的（例如Add<RHS, Output>）？它只是一个惯例，还是有特定的理由呢？

Answer 1

当函数对变量进行操作时，您可以将特征视为对类型进行操作的函数。当想到这种方式时，类型参数用作函数的输入，相关类型用作输出。

由于Output是关联类型，对于我们希望A的两种B和impl Add类型，我们只能选择一个Output类型。如果是Output类型参数，我们可以impl Add A和B以无数种方式{。}}。

例如，让我们定义一个Mul特征，其中Output是一个参数：

trait Mul<RHS, Output> {
    fn mul(self, rhs: RHS) -> Output;
}

现在让我们定义一个Complex类型：

#[derive(Debug, Clone, Copy)]
struct Complex {
    x: f64,
    y: f64,
}

impl Complex {
    fn new(x: f64, y: f64) -> Complex {
        Complex { x: x, y: y }
    }
}

我们希望能够将其乘以f64：

impl Mul<f64, Complex> for Complex {
    fn mul(self, rhs: f64) -> Complex {
        Complex::new(self.x * rhs, self.y * rhs)
    }
}

一切正常。但是，我们可以提出第二个实现：

impl Mul<f64, f64> for Complex {
    fn mul(self, rhs: f64) -> f64 {
        self.x * rhs
    }
}

当我们现在将Complex乘以f64时，应该调用哪个实现是不明确的，并且调用者需要提供额外的类型信息。通过使Output成为关联类型，这是不允许的。以下代码会针对冲突的实现引发编译器错误：

impl std::ops::Mul<f64> for Complex {
    type Output = Complex;
    fn mul(self, rhs: f64) -> Complex {
        Complex::new(self.x * rhs, self.y * rhs)
    }
}

impl std::ops::Mul<f64> for Complex {
    type Output = f64;
    fn mul(self, rhs: f64) -> Complex {
        self.x * rhs
    }
}

Full example

Answer 2

关于谁来指定输出类型。通常，当您将f64乘以f64两种类型时，它会明确结果的类型：f64。调用者要求String的结果类型是没有意义的 - 所以它作为输入并不真正有意义。

我可以想象一些您可能希望选择不同输出的情况，但它们有点利基（比如u32 * u32返回完整的u64结果？） ;加上如果有多个选项，你如何指定你想要的？虽然您可以编写Add<u32, u64>::add(a, b)，但它会使a*b*c之类的简单表达式变得模糊，并使类型推断变得更加困难！

为什么Rust的运算符具有Output变量类型？

2 个答案: