為迭代器實現另一個特征

Question

我正在嘗試向所有Iterator添加另一個特征。 但我不明白為什么它不能編譯。

這是代碼：

use std::fmt::Display;
use std::iter::Sum;

trait Topla<T> {
    fn topla(&mut self)-> T;
}

impl<T, I> Topla<T> for I
where
    T: Sum + Display,
    I: Iterator<Item = T>,
{
    fn topla(&mut self) -> T {
        self.sum()
    }
}

fn main() {
    let data = vec![1,2,3,5,8];
    println!("{:?}", data.iter().topla());
}

Answer 1

如果我們使用完全限定的 trait 語法，問題就會顯現出來：

fn main() {
    let data = vec![1,2,3,5,8u32];
    let mut iter = data.iter();
    println!("{:?}", Topla::<u32>::topla(&mut iter));
}

error[E0271]: type mismatch resolving `<std::slice::Iter<'_, u32> as std::iter::Iterator>::Item == u32`
  --> src/main.rs:22:22
   |
5  |     fn topla(&mut self) -> T;
   |     ------------------------- required by `Topla::topla`
...
22 |     println!("{:?}", Topla::<u32>::topla(&mut iter));
   |                      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected reference, found `u32`
   |
   = note: expected reference `&u32`
                   found type `u32`
   = note: required because of the requirements on the impl of `Topla<u32>` for `std::slice::Iter<'_, u32>`

將Topla<u32>更改為Topla<&u32>讓我們更接近：

Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0277]: the trait bound `&u32: std::iter::Sum` is not satisfied
  --> src/main.rs:22:22
   |
5  |     fn topla(&mut self) -> T;
   |     ------------------------- required by `Topla::topla`
...
22 |     println!("{:?}", Topla::<&u32>::topla(&mut iter));
   |                      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ the trait `std::iter::Sum` is not implemented for `&u32`
   |
   = help: the following implementations were found:
             <u32 as std::iter::Sum<&'a u32>>
             <u32 as std::iter::Sum>
   = note: required because of the requirements on the impl of `Topla<&u32>` for `std::slice::Iter<'_, u32>`

問題是Sum<&u32>沒有為&u32實現； 它是為u32實現的。 由於我們需要返回u32而不是&u32 ，因此我們需要放寬對T的要求，從作為迭代器類型本身到僅對 T 進行Sum 。

trait Topla<T> {
    fn topla(&mut self) -> T;
}

impl<T, I> Topla<T> for I
where
    T: Display + Sum<<I as Iterator>::Item>,
    I: Iterator,
{
    fn topla(&mut self) -> T {
        self.sum()
    }
}

fn main() {
    let data = vec![1,2,3,5,8u32];
    let mut iter = data.iter();
    println!("{:?}", Topla::<u32>::topla(&mut iter));
}

但是現在如果我們回到原來的語法，我們會遇到類型推斷失敗，這使得我們的新 API 使用起來非常煩人。 我們可以通過對 API 更加嚴格來解決這個問題。

如果我們讓Topla成為Iterator的子特征，我們可以在topla方法的定義中引用項目類型，因此將 output 的類型參數移動到方法而不是特征中。 這將讓我們像使用sum()一樣使用 turbofish 語法。 最后我們有：

use std::fmt::Display;
use std::iter::Sum;

trait Topla: Iterator {
    fn topla<T>(self) -> T
    where
        Self: Sized,
        T: Sum<<Self as Iterator>::Item>;
}

impl<I> Topla for I
where
    I: Iterator,
    <I as Iterator>::Item: Display,
{
    fn topla<T>(self) -> T
    where
        Self: Sized,
        T: Sum<<Self as Iterator>::Item>,
    {
        self.sum()
    }
}

fn main() {
    let data = vec![1, 2, 3, 5, 8];
    println!("{:?}", data.iter().topla::<u32>());
}