捕获仅在实现中使用的结构中的特征

Question

如何定义具有多态结构和与其相关联的特征的 struct，但特征不影响 struct 定义，仅影响实现？

此处编译器拒绝接受 Interpreter 的定义，因为 Evaluator 未被使用，但在实现中是必要的：

pub trait StateEvaluator<State> {
    fn eval(state: State, buf: &mut [u8]);
}

pub struct Interpreter<State, Evaluator> {
    state: State
}

impl<State: Default, Evaluator: StateEvaluator<State>> Interpreter<State, Evaluator> {
    pub fn new() -> Interpreter<State, Evaluator> {
        Interpreter {
            state: Default::default()
        }
    }

    pub fn eval(&self, buf: &mut [u8]) {
        Evaluator::eval(self.state, buf)
    }
}

从 struct 中删除它会导致 impl 版本不匹配，并出现不同的编译器错误，即期望 1 个参数并得到 2 个参数。

Answer 1

您可以选择几个方向：

添加一个phantom data marker for Evaluator:

use std::marker;

pub trait StateEvaluator<State> {
    fn eval(state: State, buf: &mut [u8]);
}

pub struct Interpreter<State, Evaluator> {
    state: State,
    evaluator: marker::PhantomData<Evaluator>,
}

impl<State: Default + Clone, Evaluator: StateEvaluator<State>> Interpreter<State, Evaluator> {
    pub fn new() -> Interpreter<State, Evaluator> {
        Interpreter {
            state: Default::default(),
            evaluator: marker::PhantomData,
        }
    }

    pub fn eval(&self, buf: &mut [u8]) {
        Evaluator::eval(self.state.clone(), buf)
    }
}

这样在结构中使用泛型类型。（请注意，我已做出将 Clone 绑定到 State 的行政决定，以便 eval 可以将 State 传递给 StateEvaluator；您可以也可以接受 &State 或 Copy 限制。）

将 Evaluator 泛型从类型转移到 eval 函数。这可能不是您想要的，但我会提到它。

pub trait StateEvaluator<State> {
    fn eval(state: State, buf: &mut [u8]);
}

pub struct Interpreter<State> {
    state: State,
}

impl<State: Default + Clone> Interpreter<State> {
    pub fn new() -> Interpreter<State> {
        Interpreter {
            state: Default::default(),
        }
    }

    pub fn eval<Evaluator: StateEvaluator<State>>(&self, buf: &mut [u8]) {
        Evaluator::eval(self.state.clone(), buf)
    }
}

Answer 2

类型参数Evaluator被称为phantom type because it is not used in the type definition. Rust used to allow such code to compile, but a change earlier this year related to variance是非法的。相反，您必须使用类型参数。

要保留其幽灵性质，您可以使用 "marker" 之类的 PhantomData。这是一种由编译器解释的特殊类型。

让您的代码正常工作很容易。只需添加一个使用您的幻像类型参数的 PhantomData 成员：

use std::marker::PhantomData;

pub struct Interpreter<State, Evaluator> {
    state: State,
    _marker: PhantomData<Evaluator>,
}

然后稍微调整结构：

Interpreter {
    state: Default::default(),
    _marker: PhantomData,
}

类型推断会自动填充 PhantomData 的类型参数。

捕获仅在实现中使用的结构中的特征

Capturing a trait in a struct that is only used in the implementation

traits

rust