如何表示返回的关联类型实现了特征？

Question

这是显示我的问题的抽象示例，提取自我重构一些 Rust 代码并同时学习 Rust 的尝试。

struct GenStruct<T> {
    field: T,
}

trait Marker {}
trait Return {}

impl Marker for i32 {}
impl Marker for u32 {}

// actually implement `Return` for GenStruct<M: Marker>,
// but compiler don't recognize that
impl Return for GenStruct<i32> {}
impl Return for GenStruct<u32> {}

struct Fake;

trait Trait<M: Marker> {
    type Ret: Return;
    fn meth(m: M) -> Self::Ret;
}

impl<M: Marker> Trait<M> for Fake {
    type Ret = GenStruct<M>;

    fn meth(m: M) -> GenStruct<M> {
        GenStruct { field: m }
    }
}

输出：

error[E0277]: the trait bound `GenStruct<M>: Return` is not satisfied
  --> src/lib.rs:23:17
   |
23 | impl<M: Marker> Trait<M> for Fake {
   |                 ^^^^^^^^ the trait `Return` is not implemented for `GenStruct<M>`
   |

编译器没有识别出我实际上为每个 GenStruct<M> 实现了 Return，其中 M 是 Marker。要修复它，我可以这样写：

trait Marker {
    fn is_i32() -> bool;
}
trait Return {
    fn ret();
}

impl Marker for i32 {
    fn is_i32() -> bool {
        true
    }
}
impl Marker for u32 {
    fn is_i32() -> bool {
        false
    }
}

// compiler is satisfied by such implementation
impl<M: Marker> Return for GenStruct<M> {
    fn ret() {
        if M::is_i32() {
        } else {
        }
    }
}

或使用特征对象：

impl<M: Marker> Return for GenStruct<M> {}

trait Trait<'a, M: Marker + 'a> {
    fn meth(m: M) -> Box<Return + 'a>;
}

impl<'a, M: Marker + 'a> Trait<'a, M> for Fake {
    fn meth(m: M) -> Box<Return + 'a> {
        Box::new(GenStruct { field: m })
    }
}

但是，如果我使用特征对象，我无法为 GenStruct<i32> 和 GenStruct<u32>.

编写 Return 的专门实现

编译器是否能够识别出我实现了 GenStruct<M: Marker> 或者我的代码不是惯用的 Rust？如果我的代码不符合地道，那么正确的写法是什么？

Answer 1

使用 where 子句，我们可以在泛型 impl 上添加额外的约束，这样它仅在 GenStruct<M> 确实实现了 Return.[=16 时适用=]

impl<M: Marker> Trait<M> for Fake
where
    GenStruct<M>: Return,
{
    type Ret = GenStruct<M>;

    fn meth(m: M) -> GenStruct<M> {
        GenStruct { field: m }
    }
}

Rust 1.33 甚至通过帮助文本表明了这一点：

   = help: consider adding a `where GenStruct<M>: Return` bound

Answer 2

// actually implement `Return` for GenStruct<M: Marker>,
// but compiler don't recognize that
impl Return for GenStruct<i32> {}
impl Return for GenStruct<u32> {}

为什么您认为要为任何 GenStruct<M: Marker> 实施 Return？这仅针对两个特定变体实现它。实现特征的类型不是封闭集；任何人都可以在未来添加新的特性实现。 Rust 设计者不想让下游 crate 的变化影响你的 crate 的编译——那是疯了！

impl<M: Marker> Return for GenStruct<M> {
    fn ret() {
        if M::is_i32() { } else { }
    }
}

这是正确的表述方式“对于每个实现了 Marker 的 M，GenStruct<M> 实现了 Return。某人如何或在哪里实现并不重要特征，因为保证有一个实现。

I cannot write a specialized implementation

没错，暂时。有一个正在进行的 RFC，RFC 1020: impl specialization 旨在允许在这些情况下进行专业化。

如何表示返回的关联类型实现了特征？

How to express that a returned associated type implements a trait?

generics

rust

traits