【typenum】 24 去除尾部零的特性（private.rs片段）

一、源码

这段代码实现了一个去除尾部零的特性（trait），专门用于处理倒序存储的无符号整数。

定义及别名

rust 复制代码

/// Gets rid of all zeros until it hits a one.
// ONLY IMPLEMENT FOR INVERTED NUMBERS!
pub trait TrimTrailingZeros {
    type Output;

    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output;
}
pub type TrimTrailingZerosOut<A> = <A as TrimTrailingZeros>::Output;

实现

rust 复制代码

impl TrimTrailingZeros for InvertedUTerm {
    type Output = InvertedUTerm;

    #[inline]
    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output {
        InvertedUTerm
    }
}

impl<IU: InvertedUnsigned> TrimTrailingZeros for InvertedUInt<IU, B1> {
    type Output = Self;

    #[inline]
    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output {
        self
    }
}

impl<IU: InvertedUnsigned> TrimTrailingZeros for InvertedUInt<IU, B0>
where
    IU: TrimTrailingZeros,
{
    type Output = <IU as TrimTrailingZeros>::Output;

    #[inline]
    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output {
        self.msb.trim_trailing_zeros()
    }
}

二、核心概念

TrimTrailingZeros 特性用于移除二进制数末尾的零，直到遇到第一个1为止。

示例：

10100（倒序存储）→ 去除尾部零 → 101
100 → 1
000 → 0（完全去除）

三、特性定义

rust 复制代码

pub trait TrimTrailingZeros {
    type Output;  // 关联类型：修剪后的输出类型
    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output;
}

四、三种实现情况

基础情况：空项（数字0）

rust 复制代码

impl TrimTrailingZeros for InvertedUTerm {
    type Output = InvertedUTerm;  // 0修剪后还是0

    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output {
        InvertedUTerm  // 直接返回空项
    }
}

处理数字0的情况，没有零需要去除。

遇到1：停止修剪

rust 复制代码

impl<IU: InvertedUnsigned> TrimTrailingZeros for InvertedUInt<IU, B1> {
    type Output = Self;  // 输出类型不变

    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output {
        self  // 直接返回自身，停止修剪
    }
}

当遇到最低位是1时，说明已经到达有效数字的末尾，停止修剪。

遇到0：继续递归修剪

rust 复制代码

impl<IU: InvertedUnsigned> TrimTrailingZeros for InvertedUInt<IU, B0>
where
    IU: TrimTrailingZeros,  // 要求内部类型也能修剪
{
    type Output = <IU as TrimTrailingZeros>::Output;  // 使用内部的输出类型

    fn trim_trailing_zeros(self) -> Self::Output {
        self.msb.trim_trailing_zeros()  // 递归修剪更高位
    }
}

当最低位是0时，丢弃这个零，继续修剪更高位。

五、工作流程示例

假设有倒序数字 100（传统二进制 001 = 1）：

rust 复制代码

// 类型：InvertedUInt<InvertedUInt<InvertedUInt<InvertedUTerm, B1>, B0>, B0>
// 修剪过程：
1. 最外层是B0 → 丢弃，递归修剪内部
2. 内部是B0 → 丢弃，递归修剪内部  
3. 内部是B1 → 停止修剪，返回自身
// 最终结果：InvertedUInt<InvertedUTerm, B1>（即数字1）

六、设计特点

递归处理：通过类型递归逐步去除尾部零
编译时操作：所有修剪在编译期完成
类型级编程：使用关联类型保持类型安全
条件实现：使用where子句约束类型能力

这种设计常用于需要精确控制数值表示的场景，如二进制协议处理或数值优化算法。