如何在Rust中限制trait的通用实现？

Question

如何在Rust中限制trait的通用实现？

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作为学习 Rust 的借口，我正在编写遗传算法的代码，之后会编写遗传编程的代码。

我声明了一个用于变异操作的 trait：

pub trait Mutator<IndvidualType> {
    fn mutate(&self, individual: &IndvidualType) -> IndvidualType;
}

对于每个IndividualType来说，实现trait非常容易，但我想要更通用的trait，适用于每个列表（向量）类型的基因组，比如：

pub trait HasVectorGenome<IndividualType, BaseType>  {
    fn new_from_vec(genome: Vec<BaseType>) -> IndvidualType;
    fn get_vec(&self) -> Vec<BaseType>;
}

我希望有一个通用的变异器，可以变异每一个实现了Rand接口的HasVectorGenome的BaseType（以便能够生成新的随机值）。类似于：

struct GeneralMutator;

impl<B, T> Mutator<T> for GeneralMutator
    where T: HasVectorGenome<T, B>,
          B: Rand
{
    fn mutate(&self, individual: &T) -> T {
        let genome: Vec<B> = individual.get_vec();
        genome[0] = rand::random::<B>();
        T::new_from_vec(genome)
    }
}

我遇到了错误类型参数`B`没有通过实现特质、自身类型或谓词进行限制，导致编译失败。我不知道该如何正确表达这个问题。

- KilyenOrs

可能是 https://dev59.com/cV0a5IYBdhLWcg3wW3ca 或 https://dev59.com/mo3da4cB1Zd3GeqP37pk 的重复问题。 - Shepmaster

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- user395760 · Accepted Answer

我已经在playground上放了一个完整可工作的代码版本（除了随机部分被stub掉了）：链接在此。

首先，我从HasVectorGenome中移除了IndividualType参数。这只是实现该特性的类型，而您对该特性的定义在这方面不一致（new_from_vec返回IndividualType，但get_vec消耗Self）。

其次，我将BaseType设置为关联类型，这意味着任何个体类型都有一个单一的基础类型。这在技术上是一种限制，但在大多数情况下，您不需要这种灵活性，它使类型更简单（实际上这是需要进行的主要更改以消除您看到的错误）。因此，该特性现在如下：

pub trait HasVectorGenome  {
    type BaseType;
    fn new_from_vec(genome: Vec<Self::BaseType>) -> Self;
    fn get_vec(&self) -> Vec<Self::BaseType>;
}

然后，我调整了GeneralMutator实现的where子句：

impl<T> Mutator<T> for GeneralMutator
  where T: HasVectorGenome,
        T::BaseType : Rand