Rust 仅按变体比较枚举，而不是值

发布于09月14日

我有一个 struct 如下的枚举:

enum Expression {
    Add(Add),
    Mul(Mul),
    Var(Var),
    Coeff(Coeff)
}

其中每个变体的"成员"都是 struct .

现在我想比较两个枚举是否有相同的变量.所以如果我有

let a = Expression::Add({something});
let b = Expression::Add({somethingelse});

cmpvariant(a, b)应该是true.我可以想象一个简单的double match代码，它遍历了两个枚举实例的所有选项.然而，我正在寻找一个更奇特的解决方案，如果它存在的话.如果没有，双人比赛的开销是多少？我想象我只是在比较两个整数(理想情况下).

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从Rust 1.21.0开始，您可以使用std::mem::discriminant:

fn variant_eq(a: &Op, b: &Op) -> bool {
    std::mem::discriminant(a) == std::mem::discriminant(b)
}

这很好，因为它可以非常通用:

fn variant_eq<T>(a: &T, b: &T) -> bool {
    std::mem::discriminant(a) == std::mem::discriminant(b)
}

在Rust 1.21.0之前，我会匹配两个参数的元组，忽略_或..的元组内容:

struct Add(u8);
struct Sub(u8);

enum Op {
    Add(Add),
    Sub(Sub),
}

fn variant_eq(a: &Op, b: &Op) -> bool {
    match (a, b) {
        (&Op::Add(..), &Op::Add(..)) => true,
        (&Op::Sub(..), &Op::Sub(..)) => true,
        _ => false,
    }
}

fn main() {
    let a = Op::Add(Add(42));

    let b = Op::Add(Add(42));
    let c = Op::Add(Add(21));
    let d = Op::Sub(Sub(42));

    println!("{}", variant_eq(&a, &b));
    println!("{}", variant_eq(&a, &c));
    println!("{}", variant_eq(&a, &d));
}

不过，我冒昧地重新命名了这个函数，因为enum的组件被称为variants，实际上您是在测试它们是否相等，而不是比较它们(通常用于排序).

为了提高性能，让我们看看Rust 1.16.0在发布模式下生成的LLVM IR.Rust Playground可以很容易地向你展示这一点:

define internal fastcc zeroext i1 @_ZN10playground10variant_eq17h3a88b3837dfe66d4E(i8 %.0.0.val, i8 %.0.0.val1) unnamed_addr #0 {
entry-block:
  %switch2 = icmp eq i8 %.0.0.val, 1
  %switch = icmp ne i8 %.0.0.val1, 1
  br i1 %switch2, label %bb5, label %bb4

bb3:                                              ; preds = %bb5, %bb4
  br label %bb6

bb4:                                              ; preds = %entry-block
  br i1 %switch, label %bb6, label %bb3

bb5:                                              ; preds = %entry-block
  br i1 %switch, label %bb3, label %bb6

bb6:                                              ; preds = %bb5, %bb4, %bb3
  %_0.0 = phi i1 [ false, %bb3 ], [ true, %bb4 ], [ true, %bb5 ]
  ret i1 %_0.0
}

简短的版本是，我们对一个枚举变量进行切换，然后与另一个枚举变量进行比较.总体而言，它的效率相当高，但我很惊讶，它不只是直接比较变量数.也许这是优化过程可以解决的问题？

如果你想要一个宏来生成函数，像这样的东西可能是一个好的开始.

struct Add(u8);
struct Sub(u8);

macro_rules! foo {
    (enum $name:ident {
        $($vname:ident($inner:ty),)*
    }) => {
        enum $name {
             $($vname($inner),)*
        }

        impl $name {
            fn variant_eq(&self, b: &Self) -> bool {
                match (self, b) {
                    $((&$name::$vname(..), &$name::$vname(..)) => true,)*
                    _ => false,
                }
            }
        }
    }
}

foo! {
    enum Op {
        Add(Add),
        Sub(Sub),
    }
}

fn main() {
    let a = Op::Add(Add(42));

    let b = Op::Add(Add(42));
    let c = Op::Add(Add(21));
    let d = Op::Sub(Sub(42));

    println!("{}", Op::variant_eq(&a, &b));
    println!("{}", Op::variant_eq(&a, &c));
    println!("{}", Op::variant_eq(&a, &d));
}

不过，宏确实有局限性——所有变体都需要有一个变体.支持单元变量、多个类型的变量、 struct 变量、可见性等都是real hard.也许一个程序宏会让它更容易一些.