rust - 泛型加上动态调度

考虑一下我有一个函数 make_numbers 应该创建一串随机数的情况，但是我想在运行时(用户输入)决定应该使用哪种随机数生成器。为了让它变得更加困难，让我们假设 make_numbers 函数对于要生成的数字类型是通用的。

我用伪代码写了我想实现的目标，我明白为什么这不起作用。但是，我不知道 Rust 中的惯用方式会是什么样子来实现这一目标？

我天真的想法是:

使用 Box<Rng> ，但这不起作用，因为 Rng 具有通用功能。

在 StdRng 和 XorShiftRng 上使用枚举，但我真的想不出写这个的好方法。

你能给我一些关于这个特定问题的好的解决方案的提示吗？

注意:这个问题不是关于具有不同类型的不同匹配臂(解决方案可以是 Box 或 enum，如上所述)-而是如何在这种情况下应用这些解决方案。

extern crate rand;

use rand::{Rng, SeedableRng, StdRng};
use rand::prng::XorShiftRng;
use std::string::String;
use rand::distributions::{Distribution, Standard};
use std::fmt::Display;

// Generic function that should work with any type of random number generator
fn make_numbers<T, R: Rng>(rng: &mut R) -> String
    where T: Display, Standard: Distribution<T>
{
    let mut s = String::new();
    for _i in 0..10 {
        s.push_str(format!("_{}", rng.gen::<T>()).as_str());
    }
    s
}

fn main() {
    let use_std = true; // -> assume that this will be determined at runtime (e.g. user input)

    // Pseudo code, will not work.
    let mut rng = match use_std {
        true => StdRng::from_seed(b"thisisadummyseedthisisadummyseed".to_owned()),
        false => XorShiftRng::from_seed(b"thisisadummyseed".to_owned())
    };

    let s = make_numbers::<u8>(&mut rng);

    // ... do some complex stuff with s ...

    print!("{}", s)
}

error[E0308]: match arms have incompatible types
  --> src/main.rs:24:19
   |
24 |       let mut rng = match use_std {
   |  ___________________^
25 | |         true => StdRng::from_seed(b"thisisadummyseedthisisadummyseed".to_owned()),
26 | |         false => XorShiftRng::from_seed(b"thisisadummyseed".to_owned())
   | |                  ------------------------------------------------------ match arm with an incompatible type
27 | |     };
   | |_____^ expected struct `rand::StdRng`, found struct `rand::XorShiftRng`
   |
   = note: expected type `rand::StdRng`
              found type `rand::XorShiftRng`

最佳答案

您注意到自己不能使用 Box<dyn Rng>，因为 Rng 特性不是对象安全的。 rand crate 为此提供了一个解决方案:每个 RNG 的基础都是由 trait RngCore 提供的，它是对象安全的，并且 Box<dyn RngCore> 也通过这两个 trait 实现来实现 Rng:

impl<R: RngCore + ?Sized> RngCore for Box<R>

impl<R: RngCore + ?Sized> Rng for R

第一个实现确保 Box<dyn RngCore> 是 RngCore 本身，而第二个实现为所有 Rng 对象实现 RngCore。实际上，您将能够调用 Rng trait 对象上的所有 RngCore 方法，并且该实现会在后台动态分派(dispatch)到所需的 RngCore 方法。

利用这一点，您可以使用以下代码:

let mut rng: Box<dyn RngCore> = if use_std {
    Box::new(
        StdRng::from_seed(b"thisisadummyseedthisisadummyseed".to_owned())
    )
} else {
    Box::new(
        XorShiftRng::from_seed(b"thisisadummyseed".to_owned())
    )
};
let s = make_numbers::<u8, _>(&mut rng);

关于rust - 泛型加上动态调度，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/53030440/