generics - 为什么在具有泛型类型参数的结构定义中使用特征边界？

Question

我可以定义一个结构类型，它使用具有特征绑定(bind)的泛型类型参数:

struct MyStruct<T: Clone> {
    field: T,
}

这使我无法使用不符合特征界限的泛型实例化 MyStruct:

// Note: does not implement Clone
struct UnitStruct;

fn main() {
    // ERROR: Unsatisfied trait bound: UnitStruct: Clone
    let s = MyStruct { field: UnitStruct };
}

但是为什么我要这样定义我的结构呢？对 MyStruct 的实例化施加此类限制的用例是什么？

我注意到即使在 MyStruct 定义中绑定(bind)了 trait，如果我定义一个使用 MyStruct 的接口(interface)，我仍然必须重复特征界限:

// This works
fn func<T: Clone>(s: MyStruct<T>) -> T { s.field.clone() }

// This does not. Compiler demands a trait bound for `T`
fn func<T>(s: MyStruct<T>) -> T { s.field.clone() }

Answer 1

通常，您希望尽可能避免向结构添加特征边界。当您以这种方式添加特征边界时，您将不得不在每个 impl<T: A + B + C + Etc> for Foo<T> 上再次写出特征边界。 .这对你来说是更多的工作，如果不是所有这些特性对于 impl 都是必需的，甚至会降低可读性。阻止你正在写。类似 Clone 的特征没有关联类型或静态函数的类型可能不应包含在类型范围中，除非您有特定的理由这样做。

您可以通过这种方式添加特征边界的原因是它可以大大提高可读性，并且在某些情况下它在很大程度上是不可避免的，例如关联类型或字段必须是 Sized。 .

use std::sync::mspc::Receiver;

trait FooProcessor {
    type Input: Sized + Send;
    type Output: Sized;

    fn do_foo(&mut self, input: Self::Input) -> Self::Output;
}


struct FooHandler<P: FooProcessor> {
    processor: P,
    input_channel: Receiver<P::Input>,
    outputs: Vec<P::Output>,
}

我们可以通过扩展以添加更多类型参数来避免这种情况，但这很快就会变得困惑。这会大大降低代码的可读性，如果您有多个嵌套的通用结构，情况会变得更糟。

struct FooHandler<P, I, O> {
    processor: P,
    input_channel: Receiver<I>,
    outputs: Vec<O>,
}

还有一个很重要的原因就是避免出错。如果类型在泛型字段中没有意义，那么您可以通过在结构参数上强制执行它来让编译器及早捕获它。围绕使用 Foo<Bar> 的想法编写代码并不是一种好感觉。才发现Bar实际上从来都不是一个有效的选项。