在Rust中引用impl块中的特征

html5 • • 问答

我正在努力将 Haskell 中的一个简单的 prolog 实现翻译成 Rust 以获得乐趣，并获得更多使用该语言的经验。

在 Haskell 中，我有一个类型类：

class Unifiable t v | t -> v where
  variables :: t -> [v]
  subs      :: Unifier v t -> t -> t
  unify     :: t -> t -> (Maybe (Unifier v t))

我在 Rust 中将其转化为以下特征：

pub type Unifier<V,T> = HashMap<V,T>;

pub trait Unifiable<T,V> {
  fn variables(term: T) -> Vec<V>;
  fn subs(unifier: Unifier<V,T>, term: T) -> T;
  fn unify(firstTerm: T, secondTerm: T) -> Option<Unifier<V,T>>;

然后，我定义了一个实用程序函数，只要有 的实例Unifiable可用，我就可以使用它。作为初步定义，我使用了这个：

pub fn compose<V: Hash + Eq, T, U: Unifiable<T,V>>(first: Unifier<V,T>, other: Unifier<V,T>) -> Unifier<V,T> {
    let unifier: Unifier<V,T> = first.iter().map(|(&x,y)| (x, U::subs(other, *y))).collect();
    unifier.extend(other);
    return unifier;
}

我打算类似于 Haskell 类型签名：

compose :: Unifiable v t => Unifier v t -> Unifier v t -> Unifier v t

问题是，我想compose在implfor的块中使用这个辅助函数Unifiable，但我不确定如何引用Unifiable调用站点上的实例：

impl <T: Eq, V: Clone + Eq + Hash> Unifiable<Term<T,V>,V> for Term<T,V> {
    ...
    fn unify(firstTerm: Term<T,V>, secondTerm: Term<T,V>) -> Option<Unifier<V,Term<T,V>>> {
        ....
        return Some(compose<V,Term<T,V>,X>(u, us));
        ....
    }
    ...
}

问题是，我不知道用什么来X引用我当前定义的 impl 块中的 Unifiable 实例，如果我省略了类型参数，我会收到“无法推断类型参数”错误。在 Rust 中可以使用这种带有特征的引用吗？

回答

以下是 Haskell 和 Rust 之间的差异，这些差异对于正确翻译此代码很重要：

  • Haskell 的类型类以未区分的类型参数集合开始，但在 Rust 中，特征除了任何泛型参数之外还有一个“特殊”参数：特征实现的类型。在这种情况下，术语类型很自然T就是那种类型。
  • 相关地，Haskell 的“函数依赖”t -> v在 Rust 中使用关联类型而不是类型参数来表达，这在 Rust 中与在 Haskell 中帮助类型推断同等重要。

总之，这些意味着你的 trait 可以不用类型参数来编写：T变成Self，V变成声明为type V;和使用为Self::V。

pub trait Unifiable {
    type V;
    fn variables(term: Self) -> Vec<Self::V>;
    fn subs(unifier: Unifier<Self::V,Self>, term: Self) -> Self;
    fn unify(firstTerm: Self, secondTerm: Self) -> Option<Unifier<Self::V,Self>>;
}

此外，由于其中一个 trait 方法返回Self，我们需要Self: Sized对 trait进行绑定。

我已经修改了你的程序，直到它在 Rust Playground 中编译——希望这仍然符合你的意图（我没有根据我的统一算法知识检查细节）。

注：T: Clone绑定的compose产生是因为subs需要term: Self通过值。如果 的实现subs通常会在不破坏输入的情况下产生一个新值，那么参数类型应该是，term: &Self并且您可以避免需要T: Clone（和执行克隆）这种方式。您可能希望再次通过您的程序，并在每一点考虑参数是应该通过移动还是通过引用传递，但实现比特征结构更能提供信息，所以我不能给你详细那里的建议。

use std::hash::Hash;
use std::collections::HashMap;

pub type Unifier<V,T> = HashMap<V,T>;

pub trait Unifiable where Self: Sized {
  type V;
  fn variables(term: Self) -> Vec<Self::V>;
  fn subs(unifier: Unifier<Self::V,Self>, term: Self) -> Self;
  fn unify(firstTerm: Self, secondTerm: Self) -> Option<Unifier<Self::V,Self>>;
}

pub fn compose<V: Hash + Eq + Clone, T: Unifiable<V = V> + Clone>(
    first: Unifier<V, T>,
    other: Unifier<V, T>,
) -> Unifier<V, T> {
    let mut unifier: Unifier<V, T> = first
        .into_iter()
        .map(|(x, y)| (x, T::subs(other.clone(), y)))
        .collect();
    unifier.extend(other);
    unifier
}

#[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq)]
struct Term<V: Sized> {
    v: V,
}

impl <V: Clone + Eq + Hash> Unifiable for Term<V> {
    type V = V;
    fn variables(term: Self) -> Vec<V> {todo!();}
    fn subs(unifier: Unifier<V,Self>, term: Self) -> Self {todo!();}
    fn unify(firstTerm: Self, secondTerm: Self) -> Option<Unifier<V,Self>> {
        return Some(compose::<V,Self>(todo!(), todo!()));
    }
}

https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2018&gist=73f3957a502e33d46092945ca564b588

（我没有编辑此代码的格式和样式，但请注意，使用lower_case_with_underscores名称而不是camelCase名称是惯用的。）

以上是在Rust中引用impl块中的特征的全部内容。
THE END
分享
二维码
< <上一篇
下一篇>>