隐藏两个特征共享的关联类型

Question

我具有特定消息类型的发送者和接收者的特征。

pub trait Sends {
    type Message;
    fn send(&self) -> Self::Message;
}

pub trait Receives {
    type Message;
    fn receive(&mut self, msg: Self::Message);
}

我希望能够使用传递消息的run()方法将一对兼容的发送方和接收方存储在一个结构中，即receiver.receive(sender.send()) 。

我的直觉是这个run()方法不应该要求知道消息类型（因为所有出现的消息类型都是在内部处理的），所以结构和它的方法不应该暴露消息类型。 我认为当您拥有更大的发送方-接收方网络时，跟踪消息类型也变得不切实际。

做这个的最好方式是什么？ 我用Any 进行了尝试，这主要是有效的。 然而，

• 我实际上很难从Send创建一个SendAny ，对于接收者也是如此。
• 我希望有一种更优雅和有效的方式，因为这引入了样板和不必要的装箱/拆箱。

这是我到目前为止所得到的：

trait SendsAny {
    fn send_any(&self) -> Box<dyn Any>;
}

impl<T> SendsAny for T
where
    T: Sends,
    T::Message: 'static,
{
    fn send_any(&self) -> Box<dyn Any> {
        Box::new(self.send())
    }
}

// Similar for ReceivesAny

struct SendAndReceive {
    // These have to have matching Message types
    tx: Box<dyn SendsAny>,
    rx: Box<dyn ReceivesAny>,
}

impl SendAndReceive {
    fn new<M: 'static>(
        tx: Box<dyn Sends<Message = M>>,
        rx: Box<dyn Receives<Message = M>>,
    ) -> Self {
        // This doesn't work
        let tx = tx as Box<dyn SendsAny>;
        todo!()
    }

    fn run(&mut self) {
        self.rx.receive_any(self.tx.send_any());
    }
}

Answer 1

您应该创建将Sends和Receives绑定在一起的类型，这里SendAndReceiveInner 。 然后使用特征 object, Box<dyn SendAndReceiveAny>在SendAndReceive中以类型擦除形式使用它。

struct SendAndReceiveInner<R, S>
where
    S: Sends,
    R: Receives<Message = S::Message>,
{
    tx: S,
    rx: R,
}

trait SendAndReceiveAny {
    fn run(&mut self);
}

impl<R, S> SendAndReceiveAny for SendAndReceiveInner<R, S>
where
    S: Sends,
    R: Receives<Message = S::Message>,
{
    fn run(&mut self) {
        self.rx.receive(self.tx.send());
    }
}

struct SendAndReceive {
    inner: Box<dyn SendAndReceiveAny>,
}

impl SendAndReceive {
    fn new<R, S>(tx: S, rx: R) -> Self
    where
        S: Sends + 'static,
        R: Receives<Message = S::Message> + 'static,
    {
        Self {
            inner: Box::new(SendAndReceiveInner{ tx, rx }),
        }
    }

    fn run(&mut self) {
        self.inner.run();
    }
}

这涉及的拳击要少得多，但仍然有点样板。 您可以只在Box<dyn...>表单中使用它，因为此时最外面的SendAndReceive并没有做太多事情，但封装和 API 演示文稿取决于读者。

Answer 2

我不太清楚这是否是您正在寻找的，但您可以在发送者和接收者上使SendAndReceive通用：

pub trait Sends {
    type Message;
    fn send(&self) -> Self::Message;
}

pub trait Receives {
    type Message;
    fn receive(&mut self, msg: Self::Message);
}

struct SendAndReceive<R,S> 
    where S: Sends, R: Receives<Message=S::Message>
{
    // These have to have matching Message types
    tx: S,
    rx: R,
}

impl<R,S> SendAndReceive<R,S> 
    where S: Sends, R: Receives<Message=S::Message>
{
    fn new(tx: S,rx: R,) -> Self {
        Self{tx, rx}
    }

    fn run(&mut self) {
        self.rx.receive(self.tx.send());
    }
}

因此，该结构与消息的类型无关，但在发送方/接收方上是通用的。 还要避免Any 。

您也可以 go 以另一种方式使结构在消息上通用：

pub trait Sends {
    type Message;
    fn send(&self) -> Self::Message;
}

pub trait Receives {
    type Message;
    fn receive(&mut self, msg: Self::Message);
}

struct SendAndReceive<M> {
    // These have to have matching Message types
    tx: Box<dyn Sends<Message=M>>,
    rx: Box<dyn Receives<Message=M>>,
}

impl<M> SendAndReceive<M> {
    fn new(
        tx: Box<dyn Sends<Message = M>>,
        rx: Box<dyn Receives<Message = M>>,
    ) -> Self {
        Self{tx,rx}
    }

    fn run(&mut self) {
        self.rx.receive(self.tx.send());
    }
}

这再次避免了Any并且不需要在发送方/接收方上是通用的，但在消息类型上必须是通用的。

我不知道这两个是否是您正在寻找的，但我没有看到任何其他方法可以避免run需要特定类型/特征。