如何在 Rust 中命名关联函数的类型？

Question

我正在尝试编写对操作通用的代码，但也有常用函数的便利函数，比如加法，我想为所有类型定义它 T: Add。

如果我定义独立函数，这很好用，因为我可以在 return 值中使用 impl Trait 来隐藏不透明类型。

但是，如果我想在特征中定义这个函数，我不得不命名 <T as Add>::add 的类型。我该怎么做？

use std::ops::Add;

struct Operation<T, F>
where
    F: Fn(T, T) -> T,
{
    arg: T,
    f: F,
}

fn addition<T>(arg: T) -> Operation<T, impl Fn(T, T) -> T>
where
    T: Add<Output = T>,
{
    Operation { arg, f: T::add }
}

trait Addable<T>
where
    T: Add<Output = T>,
{
    fn addition(self) -> Operation<T, impl Fn(T, T) -> T>;
    //fn addition(self) -> Operation<T, ???>;
}

错误：

error[E0562]: `impl Trait` not allowed outside of function and inherent method return types
  --> src/main.rs:22:39
   |
22 |     fn addition(self) -> Operation<T, impl Fn(T, T) -> T>;
   |                                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Answer 1

特征方法的 return 位置不允许 impl Trait 的原因是因为该方法可以有多个实现，而 impl Trait 仅在有一个时才有效函数或方法的单一实现。

一种选择是使用盒装特征对象闭包：

trait Addable<T>
where
    T: Add<Output = T>,
{
    fn addition(self) -> Operation<T, Box<dyn Fn(T, T) -> T>>;
}

但是，由于闭包似乎不太可能需要从其环境中捕获变量，因此您可以改用普通函数指针。这为您节省了不必要的堆分配。这是一个简单的 i32 示例，在特征方法 return 类型中使用普通函数指针：

trait Addable<T>
where
    T: Add<Output = T>,
{
    fn addition(self) -> Operation<T, fn(T, T) -> T>;
}

struct SomeType {
    arg: i32,
}

impl Addable<i32> for SomeType {
    fn addition(self) -> Operation<i32, fn(i32, i32) -> i32> {
        Operation {
            arg: self.arg,
            f: i32::add,
        }
    }
}

这是一个在特征方法 return 类型中使用普通函数指针的通用示例：

trait Addable<T>
where
    T: Add<Output = T>,
{
    fn addition(self) -> Operation<T, fn(T, T) -> T>;
}

struct SomeType<T> {
    arg: T,
}

impl<T> Addable<T> for SomeType<T>
    where T: Add + Add<Output = T>
{
    fn addition(self) -> Operation<T, fn(T, T) -> T> {
        Operation {
            arg: self.arg,
            f: T::add,
        }
    }
}

如何在 Rust 中命名关联函数的类型？

How to name the type of an associated function in Rust?

generics

closures

function

traits

rust