为什么不能在 rust 中实现 impl Trait 类型

Question

说我有以下特质：

trait SayHello {
    fn say_hello(self) -> String;
}

为什么我可以这样做：

fn say_hello_twice(this: impl SayHello) -> String {
    let said_hello = this.say_hello();
    said_hello + " " + &said_hello
}

但不是这个：

impl impl SayHello {
    fn say_hello_twice(self) -> String {
        let said_hello = self.say_hello();
        said_hello + " " + &said_hello
    }
}

当后者看似只是前者的语法糖时？

Answer 1

impl Trait

不是类型：从语义上讲，它的意思是“碰巧实现

Trait

的某种具体类型”。 在参数位置，就像在原来的

say_hello_twice

函数中一样，它只是泛型的语法糖 - 脱糖后的等价物如下：

fn say_hello_twice<T: SayHello>(this: T) -> String { ... }

它在 Rust 中是不允许的，所以它实际上没有任何定义的含义，但是使用

impl Trait

作为实现块的名义类型可能会有什么意图？ 类比上面，或许是这样的：

impl<T: SayHello> T { ... }

但是，这也是不允许的：这样的实现将适用于实现

SayHello

的所有类型：包括在下游 crate 中定义的任何类型，并且固有实现只能在与类型本身相同的 crate 中定义，以防止名称冲突/歧义。

如果您想定义一个可用于

SayHello

的所有实现的方法，您有几种选择：

1. 在

   SayHello

   特征中定义它，并使用默认实现：

   trait SayHello {
       fn say_hello(self) -> String;
       fn say_hello_twice(self) -> String {
           let said_hello = self.say_hello();
           said_hello.clone() + " " + &said_hello
       }
   }
   

   这有一个优点，那就是它只是

   SayHello

   上常见的、现成的方法。 然而，实现者可以选择覆盖定义——这可能是理想的，也可能是不理想的。

2. 定义一个全面实现的扩展特征：

   trait SayHelloTwice {
       fn say_hello_twice(self) -> String;
   }
   
   impl<T: SayHello> SayHelloTwice for T {
       fn say_hello_twice(self) -> String {
           let said_hello = self.say_hello();
           said_hello.clone() + " " + &said_hello
       }
   }
   

   这样做的优点是

   SayHello

   的实现不能提供

   SayHelloTwice::say_hello_twice

   的任何其他定义。 但是，用户必须将

   SayHelloTwice

   纳入范围内，这稍微不太符合人体工程学。

3. 可以使用

   dyn Trait

   作为固有实现块的标称类型：

   impl dyn SayHello {
       fn say_hello_twice(&self) -> String {
           let said_hello = self.say_hello_borrowed();
           said_hello.clone() + " " + &said_hello
       }
   }
   

   但是，用户必须使用特征对象（

   &dyn SayHello

   、

   Box<dyn SayHello>

   等），这涉及运行时间接，可能不是您想要的；此外，由于

   dyn Trait

   未调整大小，因此您无法按值获取

   self

   （因此使用上面的

   &self

   和

   say_hello_borrowed

   ）。