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【typenum】30 类型级别的取负（Neg）

news 2025/8/27 11:48:26

一、源码

三部分代码共同实现了一个类型级别的取负操作。

别名（src/operator_aliases.rs）

/// Alias for the associated type of `Neg`: `Negate<A> = <A as Neg>::Output`
pub type Negate<A> = <A as Neg>::Output;

整数实现取负

/// `-Z0 = Z0`
impl Neg for Z0 {type Output = Z0;#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {Z0}
}/// `-PInt = NInt`
impl<U: Unsigned + NonZero> Neg for PInt<U> {type Output = NInt<U>;#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {NInt::new()}
}/// `-NInt = PInt`
impl<U: Unsigned + NonZero> Neg for NInt<U> {type Output = PInt<U>;#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {PInt::new()}
}

数组实现取负

// ---------------------------------------------------------------------------------------
// Negate an array
use core::ops::Neg;impl Neg for ATerm {type Output = ATerm;#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {ATerm}
}impl<V, A> Neg for TArr<V, A>
whereV: Neg,A: Neg,
{type Output = TArr<Negate<V>, Negate<A>>;#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {TArr {first: -self.first,rest: -self.rest,}}
}

二、别名定义 (src/operator_aliases.rs)


/// Alias for the associated type of `Neg`: `Negate<A> = <A as Neg>::Output`
pub type Negate<A> = <A as Neg>::Output;

解释：

这是一个类型别名，用于简化代码
Negate 等价于 ::Output（即类型A实现Neg特质后的输出类型）
作用：让代码更简洁易读，避免重复写冗长的关联类型语法

三、整数的取负实现

这部分为三种整数类型实现了 Neg 特质（取负操作）：


/// `-Z0 = Z0`
impl Neg for Z0 {  // 为零实现取负type Output = Z0;  // 结果还是零#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {Z0  // 返回零本身}
}/// `-PInt = NInt`
impl<U: Unsigned + NonZero> Neg for PInt<U> {  // 为正整数实现取负type Output = NInt<U>;  // 结果变为负整数#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {NInt::new()  // 创建对应的负整数}
}/// `-NInt = PInt`
impl<U: Unsigned + NonZero> Neg for NInt<U> {  // 为负整数实现取负type Output = PInt<U>;  // 结果变为正整数#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {PInt::new()  // 创建对应的正整数}
}

数学规则：

-0 = 0
-(正数) = 负数
-(负数) = 正数

四、数组的取负实现

这部分为类型级别数组实现了 Neg 特质：


impl Neg for ATerm {  // 空数组的取负type Output = ATerm;  // 结果还是空数组#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {ATerm  // 返回空数组本身}
}impl<V, A> Neg for TArr<V, A>  // 非空数组的取负
whereV: Neg,    // 要求数组元素类型可取负A: Neg,    // 要求剩余数组类型可取负
{type Output = TArr<Negate<V>, Negate<A>>;  // 结果为每个元素取负的新数组#[inline]fn neg(self) -> Self::Output {TArr {first: -self.first,  // 对第一个元素取负rest: -self.rest,    // 对剩余数组递归取负}}
}