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generics - 特质不能变成对象

问题描述

我正在研究光线追踪器，并希望对所有可命中对象进行建模以提供通用接口。

我实现了一个名为 Object 的特征，所有可命中对象都实现了该特征。我创建了一个名为 Intersection 的结构，其中包含一个 f32 值和一个对实现 Object trait 的结构的引用。

编码：

use std::sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering};
use super::ray::Ray;
use std::ops::{Index};

static mut ID : AtomicUsize = AtomicUsize::new(0);

pub trait Object {
    fn intersection<'a, T: Object>(&self, ray: &Ray) -> Intersections<'a, T>;
    fn get_uid() -> usize {
        unsafe {
            ID.fetch_add(1, Ordering::SeqCst);
            ID.load(Ordering::SeqCst)
        }
    }
}

pub struct Intersection<'a, T: Object>{
    pub t: f32,
    pub obj: &'a T,
}

impl<'a, T: Object> Intersection<'a, T> {
    pub fn new(t: f32, obj: &'a Object) -> Intersection<'a, T> {
        Self {t, obj}
    }
}

pub struct Intersections<'a, T: Object> {
    pub hits: Vec<Intersection<'a, T>>,
}

impl<'a, T: Object> Intersections<'a, T> {
    pub fn new() -> Self {
        Self {
            hits: Vec::new(),
        }
    }
    pub fn push(&self, hit: Intersection<'a, T>) {
        self.hits.push(hit);
    }
    pub fn len(&self) -> usize {
        self.hits.len()
    }
}

错误信息如下：

error[E0038]: the trait `object::Object` cannot be made into an object
  --> src/object.rs:23:5
   |
23 |     pub fn new(t: f32, obj: &'a Object) -> Intersection<'a, T> {
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ the trait `object::Object` cannot be made into an object
   |
   = note: method `intersection` has generic type parameters
   = note: method `get_uid` has no receiver

由于我在 Intersection 中存储了一个引用，我认为它不必处理结构的实际大小。

标签： genericsrusttraitstrait-objects

解决方案

我很确定这Intersection不应该是通用的，而是应该包含一个&Object：

pub struct Intersection<'a>{
    pub t: f32,
    pub obj: &'a Object,
}

如果你真的需要实际的对象类型Intersection，那么Object::intersection不应该是通用的，而应该返回一个Intersection<Self>：

pub trait Object<'a> {
    fn intersection(&self, ray: &Ray) -> Intersections<'a, Self>;
}

错误的第二部分涉及get_uid. 如果您想通过引用访问特征，它不能成为特征的一部分，因为self在这种情况下只能使用带参数的函数。

另请注意，这get_uid与您的想法不同：如果两个线程同时调用它，则两者都有可能获得相同的结果。你想要的是：

fn get_object_uid() -> usize { // <- Renamed because it needs to be outside the trait
    unsafe {
        ID.fetch_add (1, Ordering::SeqCst) + 1
    }
}

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