我正在尝试实现一个包含一堆字段的通用结构，其中每个字段类型都应该知道整个结构的确切类型。这是一种战略模式。
pub struct Example<S: Strategy<Example<S, D>>, D> {
pub s: S,
pub a: S::Associated,
pub data: D,
}
pub trait Strategy<T> {
type Associated;
fn run(&self, &T);
}
pub trait HasData {
type Data;
fn data(&self) -> &Self::Data;
}
impl<S: Strategy<Self>, D> Example<S, D> {
// ^^^^
// the complex code in this impl is the actual meat of the library:
pub fn do_it(&self) {
self.s.run(self); // using the Strategy trait
}
}
impl<S: Strategy<Self>, D> HasData for Example<S, D> {
type Data = D;
fn data(&self) -> &D {
&self.data
}
}
然后我计划从上面的"库"中实例化泛型：
pub struct ExampleStrat;
pub struct ExampleData;
impl<E: HasData<Data = ExampleData>> Strategy<E> for ExampleStrat {
type Associated = ();
fn run(&self, e: &E) {
let _ = e.data();
// uses ExampleData here
}
}
let example = Example {
s: ExampleStrat,
a: (),
data: ExampleData,
};
example.do_it();
在我的实际代码中，我有很多不同的"策略"和多个数据字段，因此Example类型具有令人印象深刻的泛型列表，如果库用户不需要明确说明它们(或至少不经常(，而是可以使用HasData特征(及其相关类型， 不是泛型类型参数(。
如果在struct Example<S, D>中没有类型绑定，这实际上可以工作(令人惊讶地(很好，比我最初预期的要好得多(在struct界与Self战斗之后(。但是，当结构只应该与约束类型一起使用时，建议在struct上复制impl特征边界，在我的情况下，我实际上需要它们能够将Associated类型用于a字段。
现在编译器在抱怨
error[E0275]: overflow evaluating the requirement `main::ExampleStrat: Strategy<Example<main::ExampleStrat, main::ExampleData>>`
--> src/main.rs:42:9
|
42 | a: (),
| ^^^^^
|
= note: required because of the requirements on the impl of `HasData` for `Example<main::ExampleStrat, main::ExampleData>`
= note: required because of the requirements on the impl of `Strategy<Example<main::ExampleStrat, main::ExampleData>>` for `main::ExampleStrat`
我该如何解决这个问题？我是否试图做一些不可能的事情，我做错了，或者它应该是可能的，但我正在成为编译器错误的牺牲品？我的完整设计有缺陷吗？
首先，如果你避免在结构和特征的定义上设置特征界限，一切都会变得更加清晰。当事情变得复杂时，约束至少从同一个方向解决。
pub struct Example<S, D, A> {
pub s: S,
pub a: A,
pub data: D,
}
pub trait Strategy<T> {
type Associated;
fn run(&self, &T);
}
pub trait HasData {
type Data;
fn data(&self) -> &Self::Data;
}
impl<S, D, A> Example<S, D, A>
where
S: Strategy<Self, Associated = A>,
{
pub fn do_it(&self) {
self.s.run(self);
}
}
impl<S, D, A> HasData for Example<S, D, A>
where
S: Strategy<Self, Associated = A>,
{
type Data = D;
fn data(&self) -> &D {
&self.data
}
}
您的Strategy实现ExampleStrat如下所示：
impl<E: HasData<Data = ExampleData>> Strategy<E> for ExampleStrat {
type Associated = ();
// ...
}
这意味着您正在为所有可能的合格类型定义它E.类型检查器现在只能查看特征边界，这些特征仍然是通用的，并且仅以其他特征表示，这些特征相互使用作为边界，因此类型检查器进入了一个循环。通过给它一个具体的类型来在循环中放置一个块，你知道的。
pub struct ExampleStrat;
pub struct ExampleData;
impl Strategy<Example<ExampleStrat, ExampleData, ()>> for ExampleStrat {
type Associated = ();
fn run(&self, e: &Example<ExampleStrat, ExampleData, ()>) {
let _ = e.data();
// uses ExampleData here
}
}
fn main() {
let example = Example {
s: ExampleStrat,
a: (),
data: ExampleData,
};
example.do_it();
}
如果以下impl是Strategy的特征，那么它可能被参数化在错误的事情上。(我将忽略此答案的关联类型，因为该示例不使用它。
impl<E: HasData<Data = ExampleData>> Strategy<E> for ExampleStrat {
fn run(&self, e: &E) {
let _ = e.data();
// uses ExampleData here
}
}
相反，您可以在D上参数化Strategy- 打破impl依赖循环 - 并仅参数化run方法而不是E。
pub trait Strategy<D> {
fn run(&self, &impl HasData<Data = D>);
}
impl Strategy<ExampleData> for ExampleStrat {
fn run(&self, e: &impl HasData<Data = ExampleData>) {
let _ = e.data();
// uses ExampleData here
}
}
fn run<E: HasData<Data = ExampleData>>(&self, e: &E)是定义run的另一种方法，为此目的是相同的。这是一个完整的示例。
这种方法的一个潜在缺点是run不能通过Strategy特征对象调用，因为它必须对实现HasData的任何类型进行单态化。但是HasData特征似乎在这个impl中没有多大作用：它唯一能做的就是返回一个内部引用，一旦你有了它，再次使用它就没有意义了。也许run可以只做一个&D参考？
pub trait Strategy<D> {
fn run(&self, &D);
}
impl Strategy<ExampleData> for ExampleStrat {
fn run(&self, _: &ExampleData) {
// uses ExampleData here
}
}
可以肯定的是，现在您必须在do_it中调用self.s.run(self.data())，但这不会比原始版本花费您的灵活性，在原始版本中，如果它有效¹，您只能使用类型&E的参数调用Strategy<E>::run。
事实上，整个HasData特征对我来说似乎是不必要的：它总是由调用它的实现的同一类型实现的，所以除了传递self而不是self.data的微小便利之外，它并没有提升do_it方法内部的抽象级别。因此，在我看来，完全删除HasData并让Example知道如何使用正确的引用调用Strategy::run实际上是一回事;无论如何，它必须这样做。(但是，我可能只是缺乏想象力。
这些解决方案中的任何一个都应该处理向Strategy添加关联类型，但不知道它将如何使用，很难确定。
¹它可以在编译器的某个未来版本中工作，并具有足够智能的类型检查。