為另一個特征實現和使用特征

Question

我有一個特征，我希望能夠將其用作迭代器，並且我希望迭代器實現利用自定義特征實現。 在 rust 中是否可能出現以下情況，其中兩個特征實現相互依賴，還是推薦使用不同的架構？

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())
    }
}

編輯：
嘗試超特質

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

理想情況下，您應該為實現Generator的任何東西編寫Iterator的全面實現，例如：

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

但是 Rust 不會接受，因為你不能提供你沒有在你自己的 crate 中定義的特征的全面實現——這會違反孤兒規則。

但是，沒有什么能阻止您將任何Generator包裝在您自己的實現Iterator的泛型類型中：

struct Wrapped<G: Generator>(G);

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

這並不違反孤兒規則，因為一攬子實現僅適用於我們在本地定義的Wrapped類型的變體，並且T本身保持不變。 它是零開銷，因為Wrapped<G>只是直接存儲G ，無論G是什么，不引入分配或間接。

最后，您甚至不需要實現上述結構，您可以將包裝留給標准庫提供的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()來實現generate_many() ：

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

操場上的可運行代碼。