实现特征时类型不匹配

Question

为了学习 Rust，我正在构建自己的 Matrix 类。我对 Add trait 的实现如下：

impl<T: Add> Add for Matrix<T>
{
    type Output = Matrix<T>;

    fn add(self, _rhs: Matrix<T>) -> Matrix<T>
    {
        assert!(self.rows == _rhs.rows && self.cols == _rhs.cols,
                "attempting to add matrices of different sizes");

        let mut res: Matrix<T> = Matrix::<T>{
            rows: self.rows,
            cols: self.cols,
            data : Vec::<T>::with_capacity(self.rows * self.cols),
        };

        for i in 0..self.rows*self.cols{
            res.data.push(self.data[i] + _rhs.data[i]);
        }
        res
   }
}

但我收到以下错误

       Compiling matrix v0.1.0 (file://~/soft/rust/projects/matrix)
src/lib.rs:35:27: 35:54 error: mismatched types:
 expected `T`,
    found `<T as core::ops::Add>::Output`
(expected type parameter,
    found associated type) [E0308]
src/lib.rs:35             res.data.push(self.data[i] + _rhs.data[i]);
                                        ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

根据错误报告，我想我需要在其他地方指出 T 实现了 Add 特征，但是在我尝试执行此操作的任何地方，我要么得到相同的错误，要么出现解析错误。

顺便说一下，我对矩阵的定义是

pub struct Matrix<T> {
    pub rows: usize,
    pub cols: usize,
    pub data: Vec<T>,
}

Answer 1

使用T: Add 作为绑定表示可以写T + T，但它对由此产生的类型没有任何限制，特别是它可能不是T。您依靠它是 T 才能返回 Matrix<T>。

一种方法是要求T: Add<Output = T>，以便T + T 返回T：

impl<T: Add<Output = T>> Add for Matrix<T> {
    ...
}

另一种方法是使用T 想要给出的任何输出：即您的添加将返回Matrix<T::Output>：

impl<T: Add> Add for Matrix<T>
{
    type Output = Matrix<T::Output>;

    fn add(self, _rhs: Matrix<T>) -> Matrix<T::Output>
    {
        assert!(self.rows == _rhs.rows && self.cols == _rhs.cols,
                "attempting to add matrices of different sizes");

        let mut res = Matrix {
            rows: self.rows,
            cols: self.cols,
            data : Vec::with_capacity(self.rows * self.cols),
        };

        for i in 0..self.rows*self.cols{
            res.data.push(self.data[i] + _rhs.data[i]);
        }
        res
   }
}

但是，这两个都遇到了一个问题：

<anon>:23:27: 23:39 error: cannot move out of indexed content
<anon>:23             res.data.push(self.data[i] + _rhs.data[i]);
                                    ^~~~~~~~~~~~
<anon>:23:42: 23:54 error: cannot move out of indexed content
<anon>:23             res.data.push(self.data[i] + _rhs.data[i]);
                                                   ^~~~~~~~~~~~

Add/+ 运算符拥有其参数的所有权，并且无​​法将所有权移出具有直接索引的向量（通常，编译器无法判断一个人不会尝试访问已移动的-out 索引，稍后，这将是一个安全问题）。幸运的是，有一个解决方案：vectors 支持移出迭代器，可以同步移出self 和_rhs：

for (a, b) in self.data.into_iter().zip(_rhs.data.into_iter()) {
    res.data.push(a + b)
}

a 和 b 变量都是 T 类型，即所有权已经转移。

---

小注，实际上可以进一步“迭代”代码，写作：

fn add(self, _rhs: Matrix<T>) -> Matrix<T::Output>
{
    assert!(self.rows == _rhs.rows && self.cols == _rhs.cols,
            "attempting to add matrices of different sizes");

    let data = self.data.into_iter()
         .zip(_rhs.data.into_iter())
        .map(|(a,b)| a + b)
        .collect();
    Matrix {
        rows: self.rows,
        cols: self.cols,
        data: data
    }
}