type-sets 0.2.1

#![allow(unused)]
use super::*;
use std::{any::TypeId, marker::PhantomData, sync::OnceLock};

macro_rules! generate_sets {
    ($(
        for<$($el:ident),*> $n:literal $($true:literal)? = {
            pub struct $struct:ident;

            trait $contains_n:ident:
                $sub_contains:ident <$($sub_el:ident),*> +
                $add_contains:ident <$add_el:ident>
            {}
        }
    )*) => {
        // Trait definitions
        pub(crate) mod _priv {
            use super::*;
            $(
                /// A private trait that defines the set of types contained in a type set.
                pub trait $contains_n<$($el),*>:
                    $sub_contains <$($sub_el),*>
                    + $add_contains <$add_el>
                {}
            )*
        }
        pub(crate) use _priv::*;

        $(
            // Subset implementations for `dyn ContainsN`
            #[diagnostic::do_not_recommend]
            impl<S: ?Sized, $($el),*> Subset<S> for dyn $contains_n<$($el),*>
                // where S: $contains_n<$($el),*>
                where S: $(
                    Contains1<$el> +
                )*
            {}

            // Members implementations for `dyn ContainsN`
            #[diagnostic::do_not_recommend]
            impl<$($el),*> Members for dyn $contains_n<$($el),*>
                where Self: 'static
            {
                fn members() -> &'static [TypeId]
                where
                    Self: 'static,
                {
                    static MEMBERS: OnceLock<[TypeId; $n]> = OnceLock::new();
                    MEMBERS.get_or_init(|| [$(
                        TypeId::of::<$el>()
                    ),*])
                }
            }

            // AsTypeSet implementations for tuples
            #[diagnostic::do_not_recommend]
            impl<$($el),*> AsTypeSet for ($($el,)*)
            {
                type Set = dyn $contains_n<$($el),*>;
            }

            // Contains implementations for `impl AsTypeSet`
            #[diagnostic::do_not_recommend]
            impl<S: ?Sized, $($el),*> $contains_n<$($el),*> for S
            where
                S: AsTypeSet<Set: $contains_n<$($el),*>>
            {}

            // AddMember implementations for tuples
            #[diagnostic::do_not_recommend]
            impl<$($el),*> Push for ($($el,)*) {
                type Output<E> = ($($el,)* E);
            }

            // // Shrink implementations for tuples
            // #[diagnostic::do_not_recommend]
            // impl<$($el),*> Shrink for ($($el,)*) {
            //     type Output = ($($sub_el,)*);
            //     type Popped = $add_el;
            // }
        )*
    };
}

mod _priv_0 {
    use super::*;

    pub trait Contains0 {}

    impl AsTypeSet for () {
        type Set = dyn Contains0;
    }

    #[diagnostic::do_not_recommend]
    impl Members for dyn Contains0 {
        fn members() -> &'static [TypeId] {
            static MEMBERS: OnceLock<[TypeId; 0]> = OnceLock::new();
            MEMBERS.get_or_init(|| [])
        }
    }

    #[diagnostic::do_not_recommend]
    impl<S: ?Sized> Subset<S> for dyn Contains0 {}

    #[diagnostic::do_not_recommend]
    impl<S: ?Sized> Contains0 for S {}

    impl Push for () {
        type Output<E> = (E,);
    }

    // impl Shrink for () {
    //     type Output = ();
    //     type Popped =
    // }

    pub trait Contains1<E>: Contains0 {}

    #[diagnostic::do_not_recommend]
    impl<E1> AsTypeSet for (E1,) {
        type Set = dyn Contains1<E1>;
    }

    impl<S: ?Sized, E1> Contains1<E1> for S where S: AsTypeSet<Set: Contains1<E1>> {}

    #[diagnostic::do_not_recommend]
    impl<S: ?Sized, E1> Subset<S> for dyn Contains1<E1> where S: Contains1<E1> {}

    #[diagnostic::do_not_recommend]
    impl<E1: 'static> Members for dyn Contains1<E1> {
        fn members() -> &'static [TypeId] {
            static MEMBERS: OnceLock<[TypeId; 1]> = OnceLock::new();
            MEMBERS.get_or_init(|| [TypeId::of::<E1>()])
        }
    }

    impl<E1> Push for (E1,) {
        type Output<E> = (E1, E);
    }

    // impl<E1> Shrink for (E1,) {
    //     type Output = ();
    //     type Popped = E1;
    // }
}
pub(crate) use _priv_0::*;

// #[diagnostic::do_not_recommend]
// impl<S: ?Sized, E1> Contains1<E1> for S where S: Contains0 + Contains1<E1> {}

impl AsTypeSet for Infallible {
    type Set = dyn Contains0;
}

#[cfg(test)]
mod test {
    use super::*;

    fn is_superset<T: ?Sized, R: ?Sized>()
    where
        T: Superset<R>,
    {
    }

    fn is_subset<T: ?Sized, R: ?Sized>()
    where
        T: Subset<R>,
    {
    }

    fn test() {
        is_subset::<dyn Contains3<u8, u16, u32>, dyn Contains4<u8, u16, u64, u32>>();

        is_subset::<(u8, u32), (u8, u16, u64, u32)>();
    }
}

generate_sets! {
    // Set0 / Contains0 is implemented manually below, because it has no constraints

    // for<E1> 1 = {
    //     pub struct Set1;
    //     trait Contains1: Contains0<> + Contains0<> {}
    // }

    for<E1, E2> 2 = {
        pub struct Set2;
        trait Contains2: Contains1<E1> + Contains1<E2> {}
    }

    for<E1, E2, E3> 3 = {
        pub struct Set3;
        trait Contains3: Contains2<E1, E2> + Contains1<E3> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4> 4 = {
        pub struct Set4;
        trait Contains4: Contains3<E1, E2, E3> + Contains1<E4> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5> 5 = {
        pub struct Set5;
        trait Contains5: Contains4<E1, E2, E3, E4> + Contains1<E5> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6> 6 = {
        pub struct Set6;
        trait Contains6: Contains5<E1, E2, E3, E4, E5> + Contains1<E6> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7> 7 = {
        pub struct Set7;
        trait Contains7: Contains6<E1, E2, E3, E4, E5, E6> + Contains1<E7> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8> 8 = {
        pub struct Set8;
        trait Contains8: Contains7<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7> + Contains1<E8> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9> 9 = {
        pub struct Set9;
        trait Contains9: Contains8<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8> + Contains1<E9> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10> 10 = {
        pub struct Set10;
        trait Contains10: Contains9<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9> + Contains1<E10> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11> 11 = {
        pub struct Set11;
        trait Contains11: Contains10<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10> + Contains1<E11> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12> 12 = {
        pub struct Set12;
        trait Contains12: Contains11<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11> + Contains1<E12> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13> 13 = {
        pub struct Set13;
        trait Contains13: Contains12<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12> + Contains1<E13> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14> 14 = {
        pub struct Set14;
        trait Contains14: Contains13<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13> + Contains1<E14> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15> 15 = {
        pub struct Set15;
        trait Contains15: Contains14<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14> + Contains1<E15> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16> 16 = {
        pub struct Set16;
        trait Contains16: Contains15<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15> + Contains1<E16> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17> 17 = {
        pub struct Set17;
        trait Contains17: Contains16<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16> + Contains1<E17> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18> 18 = {
        pub struct Set18;
        trait Contains18: Contains17<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17> + Contains1<E18> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19> 19 = {
        pub struct Set19;
        trait Contains19: Contains18<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18> + Contains1<E19> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20> 20 = {
        pub struct Set20;
        trait Contains20: Contains19<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19> + Contains1<E20> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21> 21 = {
        pub struct Set21;
        trait Contains21: Contains20<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20> + Contains1<E21> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21, E22> 22 = {
        pub struct Set22;
        trait Contains22: Contains21<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21> + Contains1<E22> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21, E22, E23> 23 = {
        pub struct Set23;
        trait Contains23: Contains22<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21, E22> + Contains1<E23> {}
    }

    for<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21, E22, E23, E24> 24 = {
        pub struct Set24;
        trait Contains24: Contains23<E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, E20, E21, E22, E23> + Contains1<E24> {}
    }
}