为另一个特征实现和使用特征

Question

我有一个特征，我希望能够将其用作迭代器，并且我希望迭代器实现利用自定义特征实现。 在 rust 中是否可能出现以下情况，其中两个特征实现相互依赖，还是推荐使用不同的架构？

trait Generator {
    fn generate(&self) -> String;

    fn generate_many(&self, count: usize) -> Vec<String> {
        self.take(count).collect()
    }
}

impl Iterator for dyn Generator {
    type Item = String;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        Some(self.generate())
    }
}

编辑：
尝试超特质

trait Generator: Iterator {
    type Item = String;

    fn generate(&self) -> String;

    fn generate_many(&self, count: usize) -> Vec<String> {
        self.take(count).collect()
    }

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        Some(self.generate())
    }
}

Answer 1

理想情况下，您应该为实现Generator的任何东西编写Iterator的全面实现，例如：

impl<T: Generator> Iterator for T {
    // ...
}

但是 Rust 不会接受，因为你不能提供你没有在你自己的 crate 中定义的特征的全面实现——这会违反孤儿规则。

但是，没有什么能阻止您将任何Generator包装在您自己的实现Iterator的泛型类型中：

struct Wrapped<G: Generator>(G);

impl<G: Generator> Iterator for Wrapped<G> {
   // ...
}

这并不违反孤儿规则，因为一揽子实现仅适用于我们在本地定义的Wrapped类型的变体，并且T本身保持不变。 它是零开销，因为Wrapped<G>只是直接存储G ，无论G是什么，不引入分配或间接。

最后，您甚至不需要实现上述结构，您可以将包装留给标准库提供的iter::from_fn()助手：

fn iter<G>(g: &G) -> impl Iterator<Item = String> + '_
where
    G: Generator + ?Sized,
{
    std::iter::from_fn(move || Some(g.generate()))
}

然后你可以使用iter()来实现generate_many() ：

fn generate_many(&self, count: usize) -> Vec<String> {
    iter(self).take(count).collect()
}

操场上的可运行代码。