Rust 结构不能替换 HashMap 中的 trait答案

【问题标题】：Rust struct can't replace trait in HashMapRust 结构不能替换 HashMap 中的 trait
【发布时间】：2017-03-18 16:55:54
【问题描述】：

我正在尝试创建一个HashMap，其中包含特定输入的已知值。这个输入可以接受多种类型，只要它们实现了某个特征。然而，在这种情况下，只给出了一个特定的类型，这是 Rust 不喜欢的。

有没有办法将结构“转换”为特征，或者解决这个问题？

#![allow(unused)]

use std::collections::HashMap;
use std::hash::*;


trait Element: Eq + PartialEq + Hash {}

trait Reaction<T: Element> {}


#[derive(Eq, Hash, PartialEq)]
struct Ion {
    charge: u16
}

impl Element for Ion {}


#[derive(Eq, Hash, PartialEq)]
struct RedoxReaction<T: Element> { left: T }

impl<T: Element> Reaction<T> for RedoxReaction<T> {}


fn get_sep_database<T: Element>() -> HashMap<RedoxReaction<T>, f32> {
    let mut map: HashMap<RedoxReaction<T>, f32> = HashMap::new();

    let reaction = RedoxReaction {
        left: Ion {
            charge: 1
        }
    };

    // note: expected type `RedoxReaction<T>`
    //       found type `RedoxReaction<Ion>`
    map.insert(reaction, 0.000 as f32);

    return map;
}


fn main() {
    let db = get_sep_database();

    let reaction = RedoxReaction {
        left: Ion {
            charge: 1
        }
    };

    // expected this to be 0.000
    let sep = db.get(&reaction);
}

【问题讨论】：

标签： struct rust traits

【解决方案1】：

这个问题的标准解决方案是使用 trait 对象 而不是泛型。具体来说，RedoxReaction 将被定义为：

#[derive(Eq, Hash, PartialEq)]
struct RedoxReaction { left: Box<Element> }

但是，这在这里不起作用，因为 PartialEq、Eq 和 Hash 都不是 object safe。事实上，当两个Elements 一个是Ion 而另一个是Photon 时，问两个Elements 是否相等并没有多大意义。

我建议您考虑为您的元素使用enum。您的所有元素都将具有相同的类型（枚举 Element），并且对象安全不会成为问题。

【讨论】：

感谢您的回答。但是，正如您可能猜到的，我还想在运行时创建新的Elements（在本例中为Molecules）。我不确定枚举是否（以及如何）可能。现在，我将看看如何更改我的代码。
这样看：对于每个将实现 Element 特征的结构，您改为向 Element 枚举添加一个变体。在 Rust 中，你不能在运行时创建类型，也不能在运行时创建枚举变体，所以在这方面使用枚举而不是类型族应该不会妨碍你。

【解决方案2】：

我最终通过使用Reaction 的hash 作为HashMap 的键并具有以下功能解决了这个问题：

use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
use std::hash::*;

fn reaction_to_hash<E: Element>(reaction: &Reaction<E>) -> u64 {
    let mut s = DefaultHasher::new();
    reaction.hash(&mut s);
    s.finish()
}

然后您可以使用map.insert(reaction_to_hash(&reaction), <value>) 存储值，并使用map.get(& reaction_to_hash(&reaction)) 检索值。

【讨论】：