如何乘/除/加/减不同类型的数字？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何乘/除/加/减不同类型的数字？

【英文标题】：How to multiply/divide/add/subtract numbers of different types?

【发布时间】：2017-11-17 01:05:25

【问题描述】：

我正在阅读 Rust 手册的第二版，并决定尝试制作经典的摄氏到华氏转换器：

fn c_to_f(c: f32) -> f32 
    return ( c * ( 9/5 ) ) + 32;

用cargo build 编译会产生编译时错误：

error[E0277]: the trait bound `f32: std::ops::Mul<integer>` is not satisfied
 --> src/main.rs:2:12
  |
2 |     return (c * (9 / 5)) + 32;
  |            ^^^^^^^^^^^^^ the trait `std::ops::Mul<integer>` is not implemented for `f32`
  |
  = note: no implementation for `f32 * integer`

作为一个新的 Rust 程序员，我的解释是我不能将浮点和整数类型相乘。我通过使所有常量浮点数解决了这个问题：

fn c_to_f(c: f32) -> f32 
    return ( c * ( 9.0/5.0 ) ) + 32.0;

这让我有所保留。来自 C/C++/Java/Python，令人惊讶的是，您不能简单地对不同类型的数字执行算术运算。像我在这里所做的那样简单地将它们转换为相同的类型是否正确？

【问题讨论】：

Subtraction not implemented for f32?的可能重复

顺便说一句，( c * ( 9/5 ) ) + 32 => c * (9 / 5) + 32。

=> c * 0 + 32 => 32

【参考方案1】：

TL;DR：as 是在原始数字类型之间进行转换的最常用方法，但使用它需要思考。

fn c_to_f(c: f32) -> f32 
    (c * (9 as f32 / 5 as f32)) + 32 as f32

不过，在这个例子中，只使用浮点字面量开头更合理：

fn c_to_f(c: f32) -> f32 
    (c * (9. / 5.)) + 32.

---

真正的问题是混合类型算术有点复杂。

如果您将T 与T 相乘¹，您通常希望得到T 类型的结果，至少是基本类型。

但是，在混合类型时，存在一些困难：

混合符号， 混合精度。

那么，例如，i8 * u32 的理想结果是什么？可以包含所有i8 和u32 值的完整集的最小类型是i64。应该是这样的结果吗？

再举个例子，f32 * i32 的理想结果是什么？可以包含所有f32 和i32 值的完整集的最小类型是f64。应该是这样的结果吗？

我发现有这样一个加宽的想法相当令人困惑。它还会影响性能（一旦矢量化，f32 上的操作可能比 f64 上的操作快得多）。

由于这些问题，Rust 现在要求您明确：您希望在哪种类型中进行计算？哪种类型适合您的特定情况？

然后使用as进行适当的转换，并考虑应用哪种舍入模式（.round()、.ceil()、.floor() 或.trunc()，当从浮点数转为整数时）。

¹加法、减法和除法的工作方式相似。

【讨论】：

也许解释一下如何投？ “如果我以后想乘/除/加/减不同类型的数字，有什么解决方案？”。

@Stargateur：好点，这对我来说似乎很明显，但最好把它说清楚，特别是从 FP 转换为积分需要选择适当的舍入模式。

请举个具体例子

所以，如果我想得到一个 f64 从除法到 u128 的例子，如果不将 u128 转换为 f64 的第一个（因为它们会溢出），你怎么能做到这一点？。