如何限制 Rust 中特征的通用实现？

Question

作为学习 Rust 的借口，我正在编写遗传算法的代码，以及稍后的遗传编程。

我为变异操作声明了一个特征：

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

为每个IndividualType 实现特征很容易，但我想要更通用的特征，每个列表（向量）类型基因组都通用的特征，例如：

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mutator，它能够改变每个HasVectorGenome 的BaseType 实现Rand（以便能够生成新的随机值）。比如：

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)
    }
}

我收到错误the type parameter `B` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates，我无法编译。我不知道如何正确表达。

Answer 1

我已经提供了这段代码的完整工作版本on the playground（除了我删除了随机部分）。

首先，我从HasVectorGenome 中删除了IndividualType 参数。这只是实现 trait 的类型，并且您对 trait 的定义与此不一致（new_from_vec 返回IndividualType 但get_vec 消耗Self）。

其次，我将BaseType 设为关联类型，这意味着任何单个类型都有一个唯一的基本类型。这在技术上是一个限制，但在大多数情况下，您不需要灵活性，它使类型更简单（实际上是消除您看到的错误所需的主要更改）。所以现在的特征是：

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