原文地址 https://ipotato.me/article/59
Eq & PartialEq
Eq and PartialEq are traits that allow you to define total and partial equality between values, respectively. Implementing them overloads the == and != operators.
这两个 Traits 的名称实际上来自于抽象代数中的等价关系和局部等价关系,实际上两者的区别仅有一点,即是否在相等比较中是否满足反身性(Reflexivity)。
两者均需要满足的条件有:
a == b
可推出 b == a
a == b
且 b == c
可推出 a == c
Eq 相比 PartialEq 需要额外满足反身性,即 a == a
,对于浮点类型,Rust 只实现了 PartialEq 而不是 Eq,原因就是 NaN != NaN
。
PartialEq 可使用 #[derive]
来交由编译器实现,这样一个 struct 在进行相等比较时,会对其中每一个字段进行比较,如果遇到枚举,还会对枚举所拥有的数据进行比较。你也可以自己实现自己的 PartialEq 方法,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
}
}
实现时只需要实现 fn eq(&self, other: &Self) -> bool
判断是否相等的函数,Rust 会自动提供 fn ne(&self, other: &Self) -> bool
。
实现 Eq 的前提是已经实现了 PartialEq,因为实现 Eq 不需要额外的代码,只需要在实现了 PartialEq 的基础上告诉编译器它的比较满足反身性就可以了。对于上面的例子只需要:#[derive(Eq)]
或 impl Eq for Book {}
。
Ord & PartialOrd
Ord and PartialOrd are traits that allow you to define total and partial orderings between values, respectively. Implementing them overloads the <, <=, >, and >= operators.
类似于 Eq,Ord 指的是 Total Order,需要满足以下三个性质:
a <= b
且 a >= b
可推出 a == b
a <= b
且 b <= c
可推出 a <= c
a <= b
或 a >= b
而 PartialOrd 无需满足连通性,只满足反对称性和传递性即可。
a < b
则有 !(a > b)
,反之亦然a < b
且 b < c
可推出 a < c
,==
和 >
同理Ord & PartialOrd 均可通过 #[derive]
交由编译器自动实现,当使用 #[derive]
实现后,将会基于 struct 的字段声明以字典序进行比较,遇到枚举中的数据也会以此类推。可以注意到 Ord & PartialOrd 的性质要求会进行等于的比较,所以有以下对 Eq & PartialEq 的依赖要求:
实现 PartialEq,PartialOrd 以及 Ord 时要特别注意彼此之间不能有冲突。
use std::cmp::Ordering;
#[derive(Eq)]
struct Person {
id: u32,
name: String,
height: u32,
}
impl Ord for Person {
fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering {
self.height.cmp(&other.height)
}
}
impl PartialOrd for Person {
fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<Ordering> {
Some(self.cmp(other))
}
}
impl PartialEq for Person {
fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
self.height == other.height
}
}
实现 PartialOrd 需要实现 fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option
,可以注意到这里的返回值是个 Option 枚举,之所以如此是要考虑到与 NaN 作比较的情况:
let result = std::f64::NAN.partial_cmp(&1.0);
assert_eq!(result, None);
完成后会为为你的类型提供 lt()
,le()
,gt()
和 ge()
的比较操作。
而实现 Ord 需要实现 fn cmp(&self, other: &Self) -> Ordering
,完成后会为你的类型提供 max()
和 min()
。在目前的 Nightly 版本中,实现 Ord 还会提供一个 clamp()
函数,用来比较类型是否在某个区间中。
#![feature(clamp)]
assert!((-3).clamp(-2, 1) == -2);
assert!(0.clamp(-2, 1) == 0);
assert!(2.clamp(-2, 1) == 1);