generics - 在通用变量中存储嵌套特征实例

Question

如果我有一个具有通用通用类型的“外部”特征(下面的Collection)，那么我可以创建一个具有“内部”特征类型(Collection<&dyn Stringable>)的实例。然后，我可以在该实例中使用任何值，只要这些值实现嵌套特征(Stringable):

fn main() {
    let mut vs: &mut Collection<&dyn Stringable> = &mut vec![];
    vs.add(&1);
    vs.add(&true);
    vs.add(&3);
    for v in vs.get_all() {
        println!("{}", v.string());
    }
}

trait Collection<T> {
    fn add(&mut self, v: T);
    fn get_all(&self) -> &Vec<T>;
}

impl<T> Collection<T> for Vec<T> {
    fn add(&mut self, v: T) {
        self.push(v)
    }
    fn get_all(&self) -> &Vec<T> {
        &self
    }
}

trait Stringable {
    fn string(&self) -> String;
}

impl Stringable for i8 {
    fn string(&self) -> String {
        format!("int({})", self)
    }
}

impl Stringable for bool {
    fn string(&self) -> String {
        format!("bool({})", self)
    }
}

但是，如果我同时实现了类型( Collection<i8>)的外部特征和内部特征，则即使第一个( Collection<&dyn Stringable>)的内部类型实现了第二个( i8)，也不能将该类型的值放入 Stringable变量中。 。下面的代码给出以下错误:

the trait `Collection<&dyn Stringable>` is not implemented for `StaticCollection`

代码:

fn main() {
    let mut vs: &mut Collection<&dyn Stringable> = &mut StaticCollection{};
    for v in vs.get_all() {
        println!("{}", v.string());
    }
}

struct StaticCollection {}

impl Collection<i8> for StaticCollection {
    fn add(&mut self, v: i8) {}
    fn get_all(&self) -> &Vec<i8> {
        &vec![1, 2, 3]
    }
}

例如，是否可以编写类似于 impl Collection<&dyn Stringable> for StaticCollection的内容，以便可以将 StaticCollection存储在通用 Collection<&dyn Stringable>变量中？

Answer 1

这取决于StaticCollection的实现方式，但是在技术上是可行的:

impl<'a> Collection<&'a dyn Stringable> for StaticCollection {
    fn add(&mut self, v: &'a dyn Stringable) {
        
    }
    fn get_all(&self) -> &Vec<&'a dyn Stringable> { 
        panic!()
    }
}

但是， StaticCollection必须与 &dyn Stringable项一起创建。
例如( Link to playground):

fn main() {
    let mut vs: &mut Collection<&dyn Stringable> = &mut StaticCollection { 
        v: vec![&0,&1,&2]
    };
    for v in vs.get_all() {
        println!("{}", v.string());
    }
}

struct StaticCollection {
    v: Vec<&'static dyn Stringable>,
}

impl<'a> Collection<&'a dyn Stringable> for StaticCollection {
    fn add(&mut self, v: &'a dyn Stringable) {
        
    }
    fn get_all(&self) -> &Vec<&'a dyn Stringable> { 
        &self.v
    }
}

请注意，我们在 'a生命周期内是通用的，即 Vec的 项目，但是由于特征(已定义)需要 get_all才能返回从 &Vec借来的 self，因此无法“转换” Vec 。因此，如果您定义 StaticCollection { v: Vec<&i8> }(或 Vec<i8>，则无法实现 get_all(不“泄漏”新的 Vec，这可能不是您想要的)。 get_all的整个生存期实际上是:

fn get_all<'s>(&'s self) -> &'s Vec<&'a ...>

一个警告: dyn Trait可以让您真正接触到编译器和借用检查器。
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