可以使用类型关联的常量将数组大小参数推广到函数吗？答案

【问题标题】：Can type associated constants be used to generalize array size arguments to functions?可以使用类型关联的常量将数组大小参数推广到函数吗？
【发布时间】：2017-09-10 02:59:26
【问题描述】：

Rust 的类型系统不会泛化大小，但对于 type associated constants（Rust 1.20 中的新功能），我认为可以通过在类型上声明一个常量大小来实现这一点。

给定在 Rust 中对固定大小数组进行操作的函数，使用类型常量来声明采用任意数组大小或至少是预定义大小范围 (1..32) 的函数是否可能/实用。

以这个小的数学 API 为例：

// Cut down example of a math API

// Could be changed at compile time, otherwise quite limiting.
pub const DIMS: usize = 3;

pub fn sq(a: f64) -> f64 { a }

pub fn len_squared_vnvn(v0: &[f64; DIMS], v1: &[f64; DIMS]) -> f64 {
    let mut d = 0.0;
    for j in 0..DIMS {
        d += sq(v0[j] - v1[j]);
    }
    return d;
}

fn imul_vn_fl(v0: &mut [f64; DIMS], f: f64) {
    for j in 0..DIMS {
        v0[j] *= f;
    }
}

可以将DIMS 移动到类型关联的常量中，以便...

imul_vn_fl 等函数可用于任意固定大小的数组。
支持传递原始固定大小的数组类型，例如：[f64; SOME_CONSTANT_NUMBER]，或者更可能是零成本转换为包装[f64; #] 并定义DIMS 类型常量的类型。
使用std::convert::From/Into 以避免在调用时显式编写强制转换。
生成的代码应该与使用常量大小一样有效（无运行时大小检查）。

我在想象这样的事情：

// this would be a macro to avoid re-writing for every size.
type f64v3 = u64;
impl VectorSize for f64v3 {
    const usize DIMS = 3;
}
// end macro

fn example() {
    let var: [f64; 3] = [0.0, 1.0, 2.0];
    imul_vn_fl(var, 0.5);

    // ...
}

【问题讨论】：

我没有任何详细信息，但有这个：github.com/fizyk20/generic-array
抱歉，类型级常量是一个非常受欢迎但还没有的功能：github.com/rust-lang/rfcs/issues/1038
Rust 1.20 引入了类型关联常量，编辑问题以引用类型关联常量，而不是类型常量。
type f64v3 = u64; impl VectorSize for f64v3 {} — 这将永远无法工作because type aliases do not create new types。您会立即遇到为同一类型多次实现该特征的问题。

标签： types rust

【解决方案1】：

关联常量的（当前？）限制是它们不能在泛型类型上调用。即，按照您的示例，使用关联的常量，您可以这样做：

trait VectorSize {
    const DIMS: usize;
}

impl VectorSize for u64 {
    const DIMS: usize = 3usize;
}

fn imul_vn_fl(v0: &mut [f64; u64::DIMS], f: f64) {
    for j in 0..u64::DIMS {
        v0[j] *= f;
    }
}

但您最终希望能够将imul_vn_fl 设为通用并让它使用在您的类型上定义的 DIMS。这是关联常量仍然不足的地方（参见https://github.com/rust-lang/rust/issues/29646 中的“缺点”中的第一个）

// this does not compile, unfortunately; T must be a concrete type
fn imul_vn_fl<T>(v0: &mut [f64; T::DIMS], f: f64) 
where
    T:VectorSize 
{
    for j in 0..T::DIMS {
        v0[j] *= f;
    }
}

playground

【讨论】：