概述
trait-gen 是一个提供 trait 实现生成的属性宏的库。
它允许为多种类型生成 trait 实现，而无需自定义声明宏、代码重复或通用实现，从而使代码更易于阅读和维护。
使用示例
以下是一个简单的示例：
use trait_gen::trait_gen;
#[trait_gen(T -> u8, u16, u32, u64, u128)]
impl MyLog for T {
fn my_log2(self) -> u32 {
T::BITS - 1 - self.leading_zeros()
}
}
trait_gen 属性将 T 替换为给定的类型，生成如下代码：
impl MyLog for u8 {
fn my_log2(self) -> u32 {
u8::BITS - 1 - self.leading_zeros()
}
}
impl MyLog for u16 {
fn my_log2(self) -> u32 {
u16::BITS - 1 - self.leading_zeros()
}
}
// 其他类型依此类推
使用方法
该属性放置在伪泛型实现代码之前。
泛型参数首先给出，后跟右箭头（->）和类型参数列表。
#[trait_gen(T -> Type1, Type2, Type3)]
impl Trait for T {
// ...
}
属性宏会依次将代码中的泛型参数 T 替换为后续类型（Type1、Type2、Type3），生成所有实现。
所有以 T 开头的类型路径都会被替换。
例如，T::default() 会生成 Type1::default()、Type2::default() 等，
但 super::T 保持不变，因为它属于另一个作用域。
代码必须与所有类型兼容，否则编译器将触发相关错误。例如，#[trait_gen(T -> u64, f64)] 不能应用于 let x: T = 0;，因为 0 不是有效的浮点字面量。
实际类型还会替换文档注释、宏和字符串字面量中的任何 ${T} 出现。
注意事项
- 使用字母 "T" 不是强制性的，任何类型路径都可以。例如，
gen::Type也是可以的。但为了提高可读性，建议使用简短的大写标识符。 - 可以链式使用两个或多个属性以生成所有组合。
trait_gen也可以用于类型实现。
动机
生成多个实现的方法有几种：
- 手动复制
- 使用声明宏
- 使用通用实现
上面的实现示例可以通过声明宏实现：
macro_rules! impl_my_log {
($($t:ty)*) => (
$(impl MyLog for $t {
fn my_log2(self) -> u32 {
$t::BITS - 1 - self.leading_zeros()
}
})*
)
}
impl_my_log! { u8 u16 u32 u64 u128 }
但这种方法冗长且比原生代码难以阅读。
我们必须每次编写自定义宏，包括其声明、模式和一些元素的转换（如参数 $t）。
此外，IDE 通常无法提供上下文帮助或在宏代码中应用重构。
使用通用实现还有其他缺点：
- 除了同一 crate 中未被通用实现覆盖的类型外，禁止任何其他实现。
- 找到对应的 trait 并不总是可能。虽然
numcrate 对原始类型提供了很多帮助，但并不是所有情况都涵盖。 - 即使操作和常量被 trait 覆盖，也很快需要一长串 trait 约束。
示例
以下是支持的替换示例，库的集成测试中还有更多示例。
第一个示例更多是说明什么被替换，什么不被替换，而不是实际实现：
#[trait_gen(U -> u32, i32, u64, i64)]
impl AddMod for U {
fn add_mod(self, other: U, m: U) -> U {
const U: U = 0;
let zero = U::default();
let offset: super::U = super::U(0);
(self + other + U + zero + offset.0 as U) % m
}
}
扩展为（我们只展示第一 个类型，u32）：
impl AddMod for u32 {
fn add_mod(self, other: u32, m: u32) -> u32 {
const U: u32 = 0;
let zero = u32::default();
let offset: super::U = super::U(0);
(self + other + U + zero + offset.0 as u32) % m
}
}
复杂示例
以下示例展示了如何使用类型参数：
struct Meter<U>(U);
struct Foot<U>(U);
trait GetLength<T> {
fn length(&self) -> T;
}
#[trait_gen(U -> f32, f64)]
impl GetLength<U> for Meter<U> {
fn length(&self) -> U {
self.0 as U
}
}
该属性可以与另一个属性组合，以创建泛型组合，
实现 Meter<f32>、Meter<f64>、Foot<f32>、Foot<f64> 的 trait：
#[trait_gen(T -> Meter, Foot)]
#[trait_gen(U -> f32, f64)]
impl GetLength<U> for T<U> {
fn length(&self) -> U {
self.0 as U
}
}
这将扩展为：
impl GetLength<f32> for Meter<f32> {
fn length(&self) -> f32 { self.0 as f32 }
}
impl GetLength<f64> for Meter<f64> {
fn length(&self) -> f64 { self.0 as f64 }
}
impl GetLength<f32> for Foot<f32> {
fn length(&self) -> f32 { self.0 as f32 }
}
impl GetLength<f64> for Foot<f64> {
fn length(&self) -> f64 { self.0 as f64 }
}
多段路径（带有 :: 的路径）和路径参数（如 <f32>）也可以用于参数中。
例如，使用 gen::U 可以避免与已经定义的单字母类型混淆。
遗留格式
早期版本中使用了较短的格式，尽管仍然支持，但可能更难阅读：
#[trait_gen(Type1, Type2, Type3)]
impl Trait for Type1 {
// ...
}
在这里，Type1 的代码将按原样生成，然后 Type2 和 Type3 将替换 Type1 以生成它们的实现。 这是等效属性的快捷方式。
替代格式
当启用 in_format 特性时，还支持替代格式：
trait-gen = { version="0.3", features=["in_format"] }
在这里，使用 in 替代箭头 ->，且参数类型必须放在方括号中：
#[trait_gen(T in [u8, u16, u32, u64, u128])]
impl MyLog for T {
fn my_log2(self) -> u32 {
T::BITS - 1 - self.leading_zeros()
}
}
使用此格式会发出“已弃用”的警告，
可以通过在文件顶部添加 #![allow(deprecated)] 指令或在生成的代码中添加 #[allow(deprecated)] 来关闭。
限制
trait_gen 属性的过程宏无法处理作用域，因此不支持任何与泛型参数相同字面量的类型声明。
例如，以下代码因泛型函数冲突而无法编译：
#[trait_gen(T -> u64, i64, u32, i32)]
impl AddMod for T {
type Output = T;
fn add_mod(self, rhs: Self, modulo: Self) -> Self::Output {
fn int_mod<T: Num> (a: T, m: T) -> T { // <== 错误，冲突的 'T'
a % m
}
int_mod(self + rhs, modulo)
}
}
泛型参数必须是类型路径；不能是更复杂的类型，如引用或切片。
兼容性
trait-gen crate 在 Windows 64 位和 Linux 64/32 位平台上测试了 rustc 1.58.0 及更高版本。
