Rust 中的特征和 Haskell 中的类型类有什么区别？

Question

Rust 中的Traits至少在表面上看起来与 Haskell 中的类型类相似，但是我看到有人写道它们之间存在一些差异。 我想知道这些差异究竟是什么。

Answer 1

在基本层面上，没有太大区别，但它们仍然存在。

Haskell 将类型类中定义的函数或值描述为“方法”，就像特征描述它们所包含的对象中的 OOP 方法一样。 然而，Haskell 以不同的方式处理这些，将它们视为单独的值，而不是像 OOP 那样将它们固定到一个对象上。 这是最明显的表面水平差异。

Rust 暂时不能做的一件事是高阶类型的 trait ，比如臭名昭著的Functor和Monad类型类。

这意味着 Rust trait 只能描述通常称为“具体类型”的东西，换句话说，没有泛型参数的类型。 Haskell 从一开始就可以制作使用类型的高阶类型类，类似于高阶函数使用其他函数的方式：使用一个来描述另一个。 有一段时间，这在 Rust 中是不可能的，但自从相关项目被实现后，这些特性变得司空见惯。

所以如果我们忽略扩展，它们并不完全相同，但每个都可以近似另一个可以做什么。

值得一提的是，正如评论中所说，GHC（Haskell 的主要编译器）支持类型类的更多选项，包括多参数（即涉及许多类型）类型类和函数依赖项，这是一个允许类型级计算的可爱选项，并导致类型家庭。 据我所知，Rust 既没有 funDeps 也没有类型族，尽管将来可能会有。†

总而言之，traits 和 typeclass 有根本的区别，这取决于它们交互的方式，使它们的行为最终看起来非常相似。

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† 一篇关于 Haskell 的类型类（包括更高类型的）的好文章可以在这里找到，关于特性的 Rust by Example 章节可以在这里找到

Answer 2

我认为当前的答案忽略了 Rust 特征和 Haskell 类型类之间最基本的区别。 这些差异与特征与面向对象语言构造的相关方式有关。 有关这方面的信息，请参阅Rust 书。

1. 特质声明创建了一个特质类型。 这意味着您可以声明这种类型的变量（或者更确切地说，该类型的引用）。 您还可以使用特征类型作为函数、结构字段和类型参数实例化的参数。

   trait 引用变量在运行时可以包含不同类型的对象，只要被引用对象的运行时类型实现了 trait。

    // The shape variable might contain a Square or a Circle, // we don't know until runtime let shape: &Shape = get_unknown_shape(); // Might contain different kinds of shapes at the same time let shapes: Vec<&Shape> = get_shapes();

   这不是类型类的工作方式。 类型类不创建类型，因此您不能使用类名声明变量。 类型类充当类型参数的边界，但类型参数必须用具体类型实例化，而不是类型类本身。

   您不能拥有实现相同类型类的不同类型的不同事物的列表。 （相反，在 Haskell 中使用存在类型来表达类似的东西。）^{注 1}

2. 可以动态调度 Trait 方法。 这与上一节中描述的事情密切相关。

   动态分派意味着引用指向的对象的运行时类型用于确定通过引用调用哪个方法。

    let shape: &Shape = get_unknown_shape(); // This calls a method, which might be Square.area or // Circle.area depending on the runtime type of shape print!("Area: {}", shape.area());

   同样，存在类型在 Haskell 中用于此目的。

综上所述

在我看来，特质在许多方面与类型类是相同的概念。 此外，它们具有面向对象接口的功能。

另一方面，Haskell 的类型类更高级。 例如，Haskell 具有更高级的类型和扩展，如多参数类型类。

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注 1 ：Rust 的最新版本进行了更新，以区分特征名称作为类型的使用和特征名称作为边界的使用。 在特征类型中，名称以dyn关键字为前缀。 例如，请参阅此答案以获取更多信息。

Answer 3

Rust 的“特质”类似于 Haskell 的类型类。

与 Haskell 的主要区别在于，traits 只干预带有点符号的表达式，即 a.foo(b) 形式。

Haskell 类型类扩展到高阶类型。 Rust trait 只是不支持高阶类型，因为它们在整个语言中都没有，也就是说，trait 和类型类之间没有哲学差异

Answer 4

Rust 的 traits 就像 Haskell 的类型类。 它们是将类似功能组合在一起的一种方式。

Haskell 与其他编程语言的主要区别在于，特征仅适用于使用点符号的表达式，例如 a.foo(b)。

在 Haskell 中，类型类可以扩展到高阶类型。 这意味着您可以使用特征创建行为与语言中其他类型相同的类型。 Rust 没有这个特性，因为它没有高阶类型。