rust - 类型推导在这个 Docopt 示例中是如何工作的？

Question

使用 docopt 库查看这段代码:

const USAGE: &'static str = "...something...";

#[derive(Deserialize)]
struct Args {
    flag: bool,
}

type Result<T> = result::Result<T, Box<error::Error + Send + Sync>>;

fn main() {
    let mut args: Args = Docopt::new(USAGE)
        .and_then(|d| d.deserialize())
        .unwrap_or_else(|e| e.exit());
}

如果您查看等号右侧的表达式，您会发现它没有在任何地方提及 Args 结构。编译器如何推断这个表达式的返回类型？在 Rust 中，类型信息可以反向流动(从初始化目标到初始化表达式)吗？

Answer 1

“它是如何工作的？” 对于 Stack Overflow 来说可能是一个太大的问题，但是(连同其他语言如 Scala 和 Haskell)Rust 的类型系统是基于 the Hindley-Milner type system 的。 ，尽管有许多修改和扩展。

大大简化，思路是把每一个未知的类型都当作一个变量，把类型之间的关系定义为一系列的约束条件，然后通过算法来求解。在某些方面，它类似于您在学校用代数求解的联立方程。

---

类型推断 是 Rust(以及扩展的 Hindley-Milner 家族中的其他语言)的一个特性，在惯用代码中被普遍利用以:

• 减少类型注释的噪音
• 通过在多个地方不对类型进行硬编码 (DRY) 来提高可维护性

Rust 的类型推断非常强大，正如您所说，可以双向流动。使用 Vec<T>作为一个更简单和更熟悉的示例，以下任何一个都是有效的:

let vec = Vec::new(1_i32);
let vec = Vec::<i32>::new();
let vec: Vec<i32> = Vec::new();

甚至可以仅根据稍后使用类型的方式来推断类型:

let mut vec = Vec::new();
// later...
vec.push(1_i32);

另一个很好的例子是根据预期的类型选择正确的字符串解析器:

let num: f32 = "100".parse().unwrap();
let num: i128 = "100".parse().unwrap();
let address: SocketAddr = "127.0.0.1:8080".parse().unwrap();

---

那么你原来的例子呢？

1. Docopt::new 返回 Result<Docopt, Error> ，这将是 Result::Err<Error>如果提供的选项不能被解析为参数。此时，不知道参数是否有效，只知道它们的格式是否正确。
2. 接下来， and_then 具有以下签名:

   pub fn and_then<U, F>(self, op: F) -> Result<U, E> 
   where
       F: FnOnce(T) -> Result<U, E>,
   

   变量 self类型为 Result<T, E>其中 T是Docopt和 E是Error ，从步骤 1 推导出来。U仍然未知，即使在您提供闭包之后也是如此|d| d.deserialize() .
3. 但我们知道T是Docopts , 所以 deserialize是 Docopts::deserialize ，其签名为:

   fn deserialize<'a, 'de: 'a, D>(&'a self) -> Result<D, Error> 
   where
       D: Deserialize<'de>
   

   变量 self类型为 Docopts . D仍然未知，但我们知道它与 U 属于同一类型从第 2 步开始。
4. Result::unwrap_or_else 有签名:

   fn unwrap_or_else<F>(self, op: F) -> T 
   where
       F: FnOnce(E) -> T
   

   变量 self类型为 Result<T, Error> .但我们知道T与U相同和 D来自上一步。
5. 然后我们分配给类型为Args的变量, 所以 T来自上一步的是Args ，这意味着 D在第 3 步中(和第 2 步中的 U)也是 Args .
6. 编译器现在可以推断出你写的是deserialize。你的意思是方法<Args as Deserialize>::deserialize ，它是用 #[derive(Deserialize)] 自动派生的属性。