关于rust:实践解析丨Rust-内置-traitPartialEq-和-Eq

摘要：Rust 在很多中央应用了 traits, 从十分通俗的操作符重载, 到 Send, Sync 这种十分奥妙的个性。

本文分享自华为云社区《Rust 内置 trait 解析：PartialEq 和 Eq》，原文作者：debugzhang

Rust 在很多中央应用了 traits, 从十分通俗的操作符重载, 到 Send, Sync 这种十分奥妙的个性。一些 traits 是能够被主动派生的(你只须要写 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Default, Hash, …)] 就能失去一个神奇的实现, 它通常是对的。

PartialEq 和 Eq 这两个 Traits 的名称实际上来自于抽象代数中的等价关系和部分等价关系，实际上两者的区别仅有一点，即是否在相等比拟中是否满足反身性（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)
    }
}

如果咱们想比拟某个类型的两个值 x 和 y 是否相等（不等），例如：x == y (x != y)，那么咱们就必须为类型实现 PartialEq Trait。

PartialEq 可应用 #[derive] 来交由编译器实现，当一个 struct 在进行相等比拟时，会对其中每一个字段进行比拟；如果遇到枚举时，还会对枚举所领有的数据进行比拟。

咱们也能够本人实现 PartialEq，实现时只须要实现判断是否相等的函数 fn eq(&self, other: &Self) -> bool，Rust 会主动提供 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) {}}

实现 Eq 的前提是曾经实现了 PartialEq，因为实现 Eq 不须要额定的代码，只须要在实现了 PartialEq 的根底上通知编译器它的比拟满足自反性就能够了。对于下面的例子只须要：#[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

这两个 Traits 的名称实际上来自于抽象代数中的等价关系和部分等价关系。

等价关系（equivalence relation）即设 displaystyle R_R_ 是某个汇合 displaystyle A_A_ 上的一个二元关系。若 displaystyle R_R_ 满足以下条件：

则称 displaystyle R_R_ 是一个定义在 displaystyle A_A_ 上的 等价关系。

并非所有的二元关系都是等价关系，Eq 和 PartialEq 的区别在于是否在相等比拟中是否满足自反性，即 x == x。

例如对于浮点类型，Rust 只实现了 PartialEq 而没有实现 Eq，起因在于 NaN != Nan，不满足自反性。

Eq 相比 PartialEq 须要额定满足反身性，即 a == a，对于浮点类型，Rust 只实现了 PartialEq 而不是 Eq，起因就是 NaN != NaN。

Eq 和 Hash

当一个类型同时实现了 Eq 和 Hash 时，该类型满足下列个性：

k1 == k2 -> hash(k1) == hash(k2)

即，当两个 key 相等时，它们的哈希值必然相等。Rust 里的 HashMap 和 HashSet 都依赖该个性。

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