generics - 类型参数不受 impl 特征、自身类型或谓词的约束

Question

我正在尝试为类型实现一个特征，这样对该类型的引用可以转换为一个迭代器，Item 实现了一个特定的特征

具体来说，考虑以下代码:

struct Arena;

pub trait Scan {
    fn scan(&self, arena: &mut Arena);
}

impl<'a, 'b, Iterable, Item> Scan for Iterable
where
    &'b Iterable: IntoIterator<Item = Item>,
    Item: Scan + 'a,
{
    fn scan(&self, arena: &mut Arena) {
        for item in (&self).into_iter() {
            item.scan(arena);
        }
    }
}

(See Playground 中的这个例子)

编译器提示，在 Item 下划线:

the type parameter `Item` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates
unconstrained type parameter

我现在真的不明白我在哪里走错了方向:对我来说，看起来通用实现是否受到 where 条件的限制。我如何向编译器解释这个想法？

Answer 1

当你编写一个通用的特征实现时，例如

impl<'a, 'b, Iterable, Item> Scan for Iterable

要求所有泛型都出现在实现特征的类型的定义中。在您的情况下，Iterable 存在，但 Item 不存在。

但您并不真的需要 Item 是通用的。我认为您添加它只是为了在其上写一个约束。理想情况下你想写这样的东西:

impl<'a, 'b, Iterable> Scan for Iterable
where
    &'b Iterable: IntoIterator<Item : Scan + 'a>,

不幸的是，这仍然是一个不稳定的功能 associated_type_bounds .

但幸运的是，您不需要为此绑定(bind)关联类型。你可以这样写:

impl<'a, 'b, Iterable> Scan for Iterable
where
    &'b Iterable: IntoIterator,
    <&'b Iterable as IntoIterator>::Item : Scan + 'a,

现在约束起作用了，但生命周期失效了!

error[E0309]: the parameter type `Iterable` may not live long enough
  --> src/lib.rs:27:19
   |
27 |     &'b Iterable: IntoIterator,
   |                   ^^^^^^^^^^^^ ...so that the reference type `&'b Iterable` does not outlive the data it points at
   |
help: consider adding an explicit lifetime bound...
   |
23 | impl<'a, 'b, Iterable: 'b> Scan for Iterable
   |                      ++++

如果您按照编译器的建议进行操作并添加 Iterable: 'b 并且...现在如果函数本身的实现失败:

error: lifetime may not live long enough
  --> src/lib.rs:31:21
   |
23 | impl<'a, 'b, Iterable> Scan for Iterable
   |          -- lifetime `'b` defined here
...
29 |     fn scan(&self, arena: &mut Arena)
   |             - let's call the lifetime of this reference `'1`
30 |     {
31 |         for item in (&self).into_iter() {
   |                     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ argument requires that `'1` must outlive `'b`

这实际上是预期的，因为 &self 的匿名生命周期与 'b 无关，并且您无法更改它，因为您无法为函数的实现添加约束特质。

对此的明显解决方案(没有任何其他代码，也许它不适合你)是实现 &'b Iterable 的特征。这种方式 &self 实际上是 &&'b Iterable 并且所有的都适合在一起。此外，现在 Iterable: 'b 是隐式的，不再需要了:

impl<'a, 'b, Iterable> Scan for &'b Iterable
where
    &'b Iterable: IntoIterator,
    <&'b Iterable as IntoIterator>::Item : Scan + 'a,
{
    fn scan(&self, arena: &mut Arena)
    {
        for item in self.into_iter() {
            item.scan(arena);
        }
    }
}

顺便说一句，我认为 'a 生命周期几乎没有用。