怎么使用Rust內(nèi)置trait：PartialEq和Eq

本篇內(nèi)容主要講解“怎么使用Rust內(nèi)置trait：PartialEq和Eq”，感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“怎么使用Rust內(nèi)置trait：PartialEq和Eq”吧!

Rust 在很多地方使用了 traits, 從非常淺顯的操作符重載, 到 Send, Sync 這種非常微妙的特性。一些 traits 是可以被自動(dòng)派生的(你只需要寫(xiě)#[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Default, Hash, ...)] 就能得到一個(gè)神奇的實(shí)現(xiàn), 它通常是對(duì)的。

PartialEq 和 Eq這兩個(gè) Traits 的名稱(chēng)實(shí)際上來(lái)自于抽象代數(shù)中的等價(jià)關(guān)系和局部等價(jià)關(guān)系，實(shí)際上兩者的區(qū)別僅有一點(diǎn)，即是否在相等比較中是否滿足反身性（Reflexivity）。

PartialEq

/// [`eq`]: PartialEq::eq
/// [`ne`]: PartialEq::ne
#[lang = "eq"]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
#[doc(alias = "==")]
#[doc(alias = "!=")]
#[rustc_on_unimplemented(
    message = "can't compare `{Self}` with `{Rhs}`",
    label = "no implementation for `{Self} == {Rhs}`"
)]
pub trait PartialEq<Rhs: ?Sized = Self> {
    /// This method tests for `self` and `other` values to be equal, and is used
    /// by `==`.
    #[must_use]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    fn eq(&self, other: &Rhs) -> bool;

    /// This method tests for `!=`.
    #[inline]
    #[must_use]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    fn ne(&self, other: &Rhs) -> bool {
        !self.eq(other)
    }
}

如果我們想比較某個(gè)類(lèi)型的兩個(gè)值 x 和 y 是否相等（不等），例如：x == y (x != y)，那么我們就必須為類(lèi)型實(shí)現(xiàn) PartialEq Trait。

PartialEq 可使用 #[derive] 來(lái)交由編譯器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè) struct 在進(jìn)行相等比較時(shí)，會(huì)對(duì)其中每一個(gè)字段進(jìn)行比較；如果遇到枚舉時(shí)，還會(huì)對(duì)枚舉所擁有的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

我們也可以自己實(shí)現(xiàn) PartialEq，實(shí)現(xiàn)時(shí)只需要實(shí)現(xiàn)判斷是否相等的函數(shù) fn eq(&self, other: &Self) -> bool ，Rust 會(huì)自動(dòng)提供 fn ne(&self, other: &Self) -> bool。例子如下：

enum BookFormat {
    Paperback,
    Hardback,
    Ebook,
}

struct Book {
    isbn: i32,
    format: BookFormat,
}

impl PartialEq for Book {
    fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
        self.isbn == other.isbn
    }
}

Eq

pub trait Eq: PartialEq<Self> {
    // this method is used solely by #[deriving] to assert
    // that every component of a type implements #[deriving]
    // itself, the current deriving infrastructure means doing this
    // assertion without using a method on this trait is nearly
    // impossible.
    //
    // This should never be implemented by hand.
    #[doc(hidden)]
    #[inline]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    fn assert_receiver_is_total_eq(&self) {}
}

實(shí)現(xiàn) Eq 的前提是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 PartialEq，因?yàn)閷?shí)現(xiàn) Eq 不需要額外的代碼，只需要在實(shí)現(xiàn)了PartialEq 的基礎(chǔ)上告訴編譯器它的比較滿足自反性就可以了。對(duì)于上面的例子只需要：#[derive(Eq)] 或 impl Eq for Book {}。

enum BookFormat {
    Paperback,
    Hardback,
    Ebook,
}

struct Book {
    isbn: i32,
    format: BookFormat,
}

impl PartialEq for Book {
    fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
        self.isbn == other.isbn
    }
}

impl Eq for Book {}

PartialEq 和 Eq

這兩個(gè) Traits 的名稱(chēng)實(shí)際上來(lái)自于抽象代數(shù)中的等價(jià)關(guān)系和局部等價(jià)關(guān)系。

等價(jià)關(guān)系（equivalence relation）即設(shè) \displaystyle RR 是某個(gè)集合 \displaystyle AA 上的一個(gè)二元關(guān)系。若 \displaystyle RR 滿足以下條件：

則稱(chēng) \displaystyle RR 是一個(gè)定義在 \displaystyle AA 上的等價(jià)關(guān)系。

并非所有的二元關(guān)系都是等價(jià)關(guān)系， Eq 和 PartialEq 的區(qū)別在于是否在相等比較中是否滿足自反性，即 x == x。

例如對(duì)于浮點(diǎn)類(lèi)型，Rust 只實(shí)現(xiàn)了 PartialEq 而沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Eq，原因在于 NaN != Nan，不滿足自反性。

Eq 相比 PartialEq 需要額外滿足反身性，即 a == a，對(duì)于浮點(diǎn)類(lèi)型，Rust 只實(shí)現(xiàn)了 PartialEq 而不是 Eq，原因就是 NaN != NaN。

Eq 和 Hash

當(dāng)一個(gè)類(lèi)型同時(shí)實(shí)現(xiàn)了 Eq 和 Hash 時(shí)，該類(lèi)型滿足下列特性：

k1 == k2 -> hash(k1) == hash(k2)

即，當(dāng)兩個(gè) key 相等時(shí)，它們的哈希值必然相等。Rust 里的 HashMap 和 HashSet 都依賴(lài)該特性。

到此，相信大家對(duì)“怎么使用Rust內(nèi)置trait：PartialEq和Eq”有了更深的了解，不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢(xún)，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！