类型转换和强制转换答案

【问题标题】：Type conversion and casting类型转换和强制转换
【发布时间】：2021-01-24 07:56:57
【问题描述】：

我是 Rust 的初学者。我有简单的脚本，但我必须使用太多的类型转换。脚本要点：在矩阵中搜索具有相同值的相邻单元簇（使用队列https://en.wikipedia.org/wiki/Flood_fill的洪水填充算法）。

这是完整的代码：

fn find_clusters(playground: [[u8; SIZE]; SIZE]) -> Vec<Cluster> {
    
    let directions_cluster: [[i8; 2]; 4] = [[0, 1], [0, -1], [1, 0], [-1, 0]];
    
    let mut clusters: Vec<Cluster> = Vec::new();
    let mut queue: Vec<[usize; 2]> = Vec::new();

    let mut marked_cells: [[u8; SIZE]; SIZE] = [[0; SIZE]; SIZE];

    for i in 0..SIZE {
        for j in 0..SIZE {

            if marked_cells[i][j] == 1 { continue; }

            let code = playground[i][j];
            let mut cluster = Cluster::new();

            queue.push([i, j]);
            marked_cells[i][j] = 1;

            while !queue.is_empty() {
                
                let coords = queue.pop().unwrap();

                cluster.coords.push(coords);

                for direction in &directions_cluster {

                    let check_i = coords[0] as i8 + direction[0];
                    if check_i < 0 || check_i as usize >= SIZE {continue;}

                    let check_j = coords[1] as i8 + direction[1];
                    if check_j < 0 || check_j as usize >= SIZE {continue;}

                    let ni = check_i as usize;
                    let nj = check_j as usize;
                    
                    if playground[ni][nj] == code && marked_cells[ni][nj] == 0 {
                        queue.push([ni, nj]);
                        marked_cells[ni][nj] = 1;
                    }
                }
            }
            
            if cluster.coords.len() >= 5 {
                cluster.code = code;
                clusters.push(cluster);
            }
        };
    };

    return clusters;
}

但我不喜欢这部分：

for direction in &directions_cluster {

    let check_i = coords[0] as i8 + direction[0];
    if check_i < 0 || check_i as usize >= SIZE {continue;}

    let check_j = coords[1] as i8 + direction[1];
    if check_j < 0 || check_j as usize >= SIZE {continue;}

    let ni = check_i as usize;
    let nj = check_j as usize;
    
    if playground[ni][nj] == code && marked_cells[ni][nj] == 0 {
        queue.push([ni, nj]);
        marked_cells[ni][nj] = 1;
    }
}

我什至不得不定义额外的变量（check_i、check_j），以便以后每次都不要对 ni/nj 使用强制转换。在可能的情况下最好的类型转换方法是什么？

【问题讨论】：

我建议你从质疑你的声明开始，例如，如果你总是可以将它的值转换为i8，你为什么要声明coords: [usize; 2]？为什么要像这样混合符号？
如果我没记错的话，我们可以只使用usize 作为数组的索引。我从坐标的一些queue: Vec<[usize; 2]> 得到coords
我投了“需要详细信息”的票，因为这个问题 IMO 没有足够的问题来正确回答。是的，里面有好几个演员。问题是，如果这些是您必须使用的数据类型，而这是您必须执行的算法——您几乎必须进行这些转换。如果类型和行为不能改变，那么这段代码对我来说真的没有那么糟糕。像 C 语言那样进行普遍的隐式转换几乎不会改善它。具体来说，它有什么错误？
@trentcl 我改变了问题。是的，也许这并没有错，我只是想知道一些处理数组和索引的优雅方法（没有多种类型转换）
@trentcl 如果您有兴趣，我只想通知您该问题已重新打开。

标签： rust casting type-conversion

【解决方案1】：

您可以使用标准库中的 TryInto 特征来抽象出溢出检查。这就是我将如何实现它：

use std::convert::TryInto;

type Pos = [usize; 2];

fn add_to_coords(coords: Pos, offset: [i8; 2]) -> Option<Pos> {
  let ni: usize = (coords[0] as i8 + direction[0]).try_into().ok()?;
  let nj: usize = (coords[1] as i8 + direction[1]).try_into().ok()?;
  [ni, nj]
}

// ...

  for [ni, nj] in directions.flat_map(|dir| add_to_coords(coords, dir)) {
    // ...
  }

// ...

对flat_map 的调用会过滤掉所有None 的返回值，以防您想知道continue 去了哪里。

【讨论】：

谢谢，很好的解决方案。我还尝试为每个单元格使用早期计算的相邻坐标数组