common_traits

一组特质和依赖项的集合，可用于编写泛型数值类型代码。它还提供了使用相同位数的整数原子字节实现的原子浮点数，并通过crate half 支持半精度浮点数。

此外，还有一些标准库中缺失的特质，例如 Sequence，现有库特质的变体，如 [Rng] 和 Hash，以及宏如 invariant。

最后，我们提供了类型之间的转换特质，如 UpcastableInto，以及一些原语的快速实现，例如 FastRange 和 SelectInWord。

所有内容都是实验性的，我会根据我的需求进行更改，并尊重语义版本控制。 :)

示例

混合精度泛型点积！

use common_traits::*;

#[inline]
pub fn dot_product<MT: Number, RT: Number, A, B>(a: A, b: B) -> RT
where
    A: Sequence,
    B: Sequence,
    A::Item: To<MT>,
    B::Item: To<MT>,
    MT: To<RT>,
    RT: To<MT>,
{
    // Ensure compatability of the vectors
    invariant_eq!(a.len(), b.len());

    // Compute the dot product
    let mut accum = RT::ZERO;
    for (a, b) in a.iter().zip(b.iter()) {
        accum = (a.to()).mul_add(b.to(), accum.to()).to();
    }

    accum
}

let x: Vec<f32> = vec![1.0, 2.0, 3.0];
let w: Vec<u8> = vec![3, 2, 1];
// compute the dot product between f32 and u8, casting to f64 and
// accumulating as u16
let res: u16 = dot_product::<f64, _, _, _>(&x, &w);
println!("{:?}", res);

数值特质一览

数值特质依赖链如下。黑色弧线代表特质的依赖关系，蓝色弧线代表访问实现该特质的关联类型的可能性。

为什么？

将此crate公开的目的在于能够讨论它，因为它涵盖了Rust的许多核心缺失。

此crate中的特质与 num-traits 中的特质类似，但它们联系更为紧密（前图中蓝色弧线），这允许更轻松地编写泛型代码（例如，混合类型及其关联的原子类型），并且具有更少的特质限制。

摘要

突出显示common_traits最值得注意的功能。

宏

此软件包添加了以下宏，invariant，invariant_eq，invariant_ne，它们与 std debug_assert 宏类似，在调试运行时进行检查，并在发布构建时替换为 unreachable_unchecked。

结构体

此软件包通过 fetch_update 添加以下类型的模拟原子浮点数：

• [f64] 作为 AtomicF64
• [f32] 作为 AtomicF32
• half::f16 作为 AtomicF16
• half::bf16 作为 AtomicBF16

数值特性

此软件包为数值类型提供了以下特性：

• Number 可以进行加减乘除运算，并且有一个零和一个一。
• FiniteRangeNumber 具有最小值和最大值的 Number。
• Float 浮点数。
• Integer 用位序列表示的整数。
• SignedInt 用补码表示的整数。
• UnsignedInt 无符号整数。

原子数值特性

有两个主要特性用于处理原子值：

• Atomic 用于可以原子地读取和写入的值。
• IntoAtomic 用于可以转换为原子类型的值。

每个数值特性都有一个原子等效特性

• AtomicNumber
• AtomicFiniteRangeNumber
• AtomicFloat
• AtomicInteger
• AtomicSignedInt
• AtomicUnsignedInt

其他特性

该软件包还包含几个额外的特性

• Sequence，SequenceMut，以及 SequenceGrowable，用于抽象切片和其他类似序列的类型。
• AsBytes、ToBytes 和 FromBytes 是用于将类型转换成字节并反向转换的特质。
• NonZero 是一种不能为零的 Self 版本，与 UnsignedInt 和 SignedInt 相关的类型实现此特质。
• FastRange 用于更快的除法、取模和范围操作。
• SelectInWord 用于在内存字中查找第 i 个 1 或 0 的位置。
• Splat 用于将较小的类型广播到较大的类型，主要用于 SWAR。
• [Rng] 用于泛型随机数生成器。
• Hasher 类似于 std::hash::Hasher，但允许返回泛型类型而不是 u64。
• SeedableHasher 是初始化哈希器的一种标准方式。