Rūdžių bruožų atvirkštinės ribos: galimybių tyrimas

Rūdžių bruožų ribos: ar galime pakeisti apribojimus?

Rūdyje bruožai ir jų ribos vaidina lemiamą vaidmenį apibrėžiant tipo santykius ir apribojimus. Tačiau yra atvejų, kai mes galbūt norėsime suvaržyti paties bruožo suvaržymą, kad išvengtume pasikartojimo. Vienas iš tokių atvejų apima „atvirkštinio surišimo“ apibrėžimą, kai tipas turi atitikti kito tipo nustatytą sąlygą.

Apsvarstykite scenarijų, kai turime pratęsimo bruožą (`plėtinys`) Tai turi būti įgyvendinta tam tikroms rūšims. Idealiu atveju norėtume apibrėžti naują bruožą (`xfield`), kuris automatiškai užtikrina šį suvaržymą, nereikalaudami mums aiškiai jį atkurti kiekvieną kartą. Tačiau, kaip paaiškėja, „Rust“ tipo sistema lengvai neleidžia tokiai kapsulėms.

Tai gali būti nelinksma dirbant su sudėtingais generiniais vaistais , ypač projektuose, kuriuose būtina išlaikyti kodų aiškumą ir pakartotinį naudojimą. Įsivaizduokite didelio masto rūdžių projektą, kuriame keli tipai turi atitikti tas pačias bruožų ribas , o jų dubliavimas sukelia atleidimą. 🚀

Šiame straipsnyje mes pasineriame į galimybes padaryti atvirkštinį surištą rūdžių bruožo dalį. Išanalizuosime problemą per konkretų kodo pavyzdį , ištirsime galimus sprendimus ir nustatysime, ar „Rust“ šiuo metu leidžia tokį požiūrį. Ar yra būdas tai pasiekti, ar tai tiesiog viršija „Rust“ galimybes? Sužinokime! 🔎

Įvaldyti atvirkštinio bruožo ribas rūdyje

Dirbant su rūdžių bruožų sistema , įprasta naudoti bruožų ribas , kad būtų galima įgyvendinti tipų apribojimus. Tačiau kai kuriais atvejais mes norime įtraukti šiuos apribojimus pačiame bruože, kad sumažintume atleidimą. Tai ypač sudėtinga bandant įgyvendinti atvirkštinį ribą , kai tipas turi atitikti kito tipo nustatytas sąlygas. Mūsų įgyvendinimas išsprendžia šią problemą įvesdama pagalbininkų bruožą netiesiogiai valdyti apribojimus.

Pirmasis mūsų ištirtas sprendimas apima susijusio tipo naudojimą Xfield bruožas. Tai leidžia mums išsaugoti pratęsimo tipą viduje ir išvengti aiškių , kur funkcijų apibrėžimų sakiniai . Pagrindinis šio požiūrio pranašumas yra tas, kad jis palaiko lankstumą, tuo pačiu mažindamas pasikartojimą. Tačiau įgyvendinant vis tiek reikia aiškaus susijusio tipo priskyrimo Xfield tam tikrai struktūrai.

Norėdami dar labiau patobulinti savo požiūrį, mes pristatėme pagalbininko bruožą , vardu Xfieldhelper. Šis bruožas veikia kaip tarpininkas, užtikrinantis, kad bet kokio tipo įgyvendinimas Xfield taip pat yra pats pratęsimas. Šis metodas padeda išvengti nereikalingų funkcijų parašų apribojimų, išlaikant modulinį ir daugkartinio naudojimo įgyvendinimą. Realus to pavyzdys yra kai kuriant Algebrinių struktūrų abstrakcijas , kai tam tikri elementai turi atitikti konkrečius ryšius.

Galiausiai mes patvirtinome savo diegimą rašydami vienetų testus Naudodami „Rust“ įmontuotą testavimo sistemą. Pasinaudodamas #[CFG (testas)] Apibrėždami specialų bandymo modulį, mes užtikrinome, kad apribojimai būtų tinkamai vykdomi nekeičiant gamybos kodo. Šis požiūris atspindi geriausią programinės įrangos kūrimo praktiką , kai bandymai yra labai svarbūs norint sugauti kraštus. 🚀 Galutinis rezultatas yra švaresnė, labiau prižiūrima bruožų sistema, vykdanti atvirkštinę ribą , išlaikant griežtą rūdžių tipo saugumą. 🔥

// Approach 1: Using an Associated Type
trait Field where Self: Sized {}
trait Extension<T: Field> {}
trait XField: Field {
    type Ext: Extension<Self>;
}

struct X0;
impl Field for X0 {}
impl Extension<X0> for X0 {}
impl XField for X0 {
    type Ext = X0;
}

fn myfn<T: XField>() {}

trait Field where Self: Sized {}
trait Extension<T: Field> {}

trait XField: Field {}
trait XFieldHelper<T: XField>: Extension<T> {}

struct X1;
impl Field for X1 {}
impl Extension<X1> for X1 {}
impl XField for X1 {}
impl XFieldHelper<X1> for X1 {}

fn myfn<T: XField + XFieldHelper<T>>() {}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_xfield_implementation() {
        myfn::<X1>(); // Should compile successfully
    }
}

Pažangios bruožo santykiai rūdyje: gilesnis nardymas

Rust, bruožų ribos Leiskite mums nurodyti bendriniųjų tipų reikalavimus, užtikrindami, kad jie įgyvendintų tam tikrus bruožus. Tačiau kai susiduriama su sudėtingesnėmis tipo hierarchijomis, kyla poreikis atvirkštinėms riboms . Tai įvyksta tada, kai tipo apribojimus diktuoja kitas tipas, o tai nėra standartinis būdas rūdis skatina bruožų santykius.

Viena pagrindinių koncepcijų, dažnai nepastebimos diskusijose apie bruožų ribas, yra aukštesnio rango bruožų ribos (HRTB) . Tai leidžia funkcijoms ir bruožams išreikšti apribojimus, susijusius su bendraisiais gyvenimo laikotarpiais ir tipais . Nors jie tiesiogiai neišsprendžia mūsų atvirkštinio ryšio problemos, jie įgalina daugiau lanksčių tipų ryšių , o tai kartais gali pateikti alternatyvius sprendimus.

Kitas įdomus sprendimas yra pasinaudojimas Rust specializacijos funkcija (nors vis dar nestabili). Specializacija leidžia apibrėžti numatytąjį bruožų įgyvendinimą, tuo pačiu leisdamas konkretesnius tam tikrų tipų įgyvendinimus. Tai kartais gali būti naudojama kuriant elgesį, kuris imituoja atvirkštinį ribą , atsižvelgiant į tai, kaip sąveikauja tipai. Nors tai dar nėra stabilios rūdžių dalis, ji suteikia įdomų eksperimentavimo būdą. 🚀