const仿制药MVP达到beta

自从最初的const泛型RFC被接受以来已有3年多的时间了，Rust beta频道现已提供const泛型的第一个版本！它将在1.51版本中提供，该版本预计将于2021年3月25日发布。Const泛型是Rust中最受期待的功能之一，我们为人们开始使用该功能感到兴奋。添加此语言后，语言的功能增强了。

即使您不知道什么是const泛型（在这种情况下，请继续阅读！），您也可能会从中受益：const泛型已在Rust标准库中用于改善数组的人体工程学和诊断；下面的更多内容。

随着const泛型达到beta，让我们快速了解一下实际稳定的内容，这实际上意味着什么以及下一步。

const泛型是泛型参数，其范围是常量值，而不是类型或生存期。例如，这允许使用整数对类型进行参数化。实际上，自Rust早期开发以来就有一个const泛型类型的例子：数组类型[T; N]，对于某些类型T和N：使用。但是，以前没有办法对任意大小的数组进行抽象：如果要为任何大小的数组实现特征，则必须为每个可能的值手动进行。长期以来，由于这个问题，甚至用于数组的标准库方法也被限制为最大长度为32的数组。最终在Rust 1.47中取消了此限制-const泛型使这一更改成为可能。

这是一个使用const泛型的类型和实现的示例：一种包装一对大小相同的数组的类型。

struct ArrayPair＆lt; T，const N：usize＆gt; {左：[T; N]，右：[T; N]，} impl＆lt; T：调试，常量N：usize＆gt;调试ArrayPair＆lt; T，N＆gt; {// ...}

故意对const泛型的第一次迭代进行了限制：换句话说，此版本是const泛型的MVP（最小可行产品）。此决定是由于通用const泛型的额外复杂性（通用const泛型的实现尚未完成，但我们认为1.51中的const泛型已经非常有用）以及逐渐引入大功能的愿望所致。 ，以获取有关任何潜在缺点和困难的经验。我们打算在Rust的未来版本中取消这些要求：请参阅下一步。

目前，唯一可以用作const泛型参数类型的类型是整数（即有符号和无符号整数，包括isize和usize）以及char和bool的类型。这涵盖了const的主要用例，即对数组进行抽象。将来，将取消此限制，以允许使用更复杂的类型，例如＆amp; str和用户定义的类型。

fn foo＆lt; const N：usize＆gt;（）{} fn bar＆lt; T，const M：usize＆gt;（）{foo ::＆lt; M＆gt;（）; //好的：“ M”是const参数foo ::＆lt; 2021＆gt;（）; //好的：`2021`是字面的foo ::＆lt; {20 * 100 + 20 * 10 + 1}＆gt;（）; //好的：const表达式不包含通用参数foo ::＆lt; {M + 1}＆gt;（）; //错误：const表达式包含通用参数`M` foo ::＆lt; {std :: mem :: size_of ::＆lt; T＆gt;（）}＆gt;（）; //错误：const表达式包含通用参数`T` let _：[u8; M]; //好的：“ M”是const参数let _：[u8; std :: mem :: size_of ::＆lt; T＆gt;（）]; //错误：const表达式包含通用参数`T`}

除了上述语言更改之外，我们还开始利用const泛型向标准库添加方法。虽然大多数人尚未准备好在此版本中进行稳定化，但有一种方法已稳定下来。 array :: IntoIter允许通过值而不是通过引用来迭代数组，从而解决了一个重大缺陷。尽管仍然存在必须解决的向后兼容性问题，但仍在继续讨论是否可以直接为数组实现IntoIterator的可能性。 IntoIter :: new是一种临时解决方案，可大大简化数组的处理。

使用std :: array; fn needs_vec（v：Vec＆lt; i32＆gt;）{// ...}让arr = [vec！[0，1]，vec！[1、2、3]，vec！[3] ];对于数组中的元素：: IntoIter :: new（arr）{needs_vec（elem）;}

通用参数当前必须按特定顺序排列：生存期，类型，常量。但是，这会在尝试将默认参数与const参数一起使用时造成困难。为了使编译器知道哪个泛型参数，任何默认参数都必须放在最后。这两个限制-＆＃34;类型位于consts＆＃34之前，而＆＃34; defaults位于最后＃＆＃34; -具有默认类型参数和const参数的定义彼此冲突。

解决方案是放宽排序约束，以便const参数可以在类型参数之前。但是，事实证明，实现此更改涉及一些微妙的问题，因为Rust编译器当前对参数排序进行了假设，需要删除一些细节。

鉴于围绕const参数默认值的类似设计问题，当前在1.51版中也不支持这些问题。但是，解决以上参数排序问题也将取消阻止const默认值。

从理论上讲，要使一个类型有效，就必须作为const参数的类型，我们必须能够在编译时比较该类型的值。此外，价值观的平等应该表现得很好（即，它应该是确定性的，反身的，对称的和可传递的）。为了保证这些属性，在const泛型RFC中引入了结构相等的概念：本质上，它包括任何带有＃[derive（PartialEq，Eq）]且其成员也满足结构相等的类型。

确切的结构平等行为以及实施的前提条件仍然存在一些问题。原始类型明显更简单，这允许在更通用的类型之前用于稳定这些类型的const泛型。

支持复杂的表达式涉及多个复杂性。 Nightly通道中提供了一个功能标志feature（const_evaluatable_checked），该标志启用了对const泛型的复杂表达式支持版本。

一个困难在于必须使用某种方法来比较未评估的常量，因为编译器不会自动知道两个语法上相同的表达式实际上是相等的。这涉及一种关于表达式的符号推理，这通常是一个复杂的问题。

//这两个表达式`N +1'和`N +1'在编译器中是不同的实体，因此我们需要一种方法来检查//是否应被视为相等。fn foo＆lt; const N：usize＆gt;（ ）-＆gt; [u8; N +1] {[u8; N +1]}

fn split_first＆lt; T，const N：usize＆gt;（arr：[T； N]）-＆gt; （T，[T; N-1]）{// ...} fn generic_function＆lt; const M：usize＆gt;（arr：[i32; M]）{// ... let（head，tail）= split_first（ arr）; // ...}

如果没有办法在此处限制M的可能值，则在评估0-1时（在声明时未捕获），调用generic_function ::＆lt; 0＆gt;（）将导致错误，因此对于下游用户可能会意外失败。

存在一些关于如何精确表达这些界限的设计问题，在稳定复杂的const参数之前需要解决这些问题。 有了如此重要的新功能，可能会有一些粗糙的边缘。 如果遇到任何问题，即使它只是一个令人迷惑的错误消息，也请打开一个问题！ 我们希望用户体验是最好的-现在，对于const泛型的下一次迭代，任何问题现在都可能变得更加重要。