依賴於 Rust 中另一個泛型的泛型類型

Question

我正在嘗試創建一個通用的結構，該結構具有通用實現特征的界限。 該特征本身是通用的。 這是在 Rust 1.49.0 中。

如果我這樣做：

trait Foo<T> {}

struct Baz<F: Foo<T>> {
    x: F,
}

我得到一個編譯錯誤，因為T沒有定義。 但如果我定義它：

trait Foo<T> {}

struct Baz<T, F: Foo<T>> {
    x: F,
}

然后我得到一個編譯器錯誤，因為T未使用。

唯一的選擇似乎是包含一個PhantomData<T>字段，但如果我的通用依賴變得更加復雜，這開始變得更加笨拙：

use std::marker::PhantomData;

trait Foo<T> {}

struct Baz<T, U, F: Foo<T>, G: Foo<U>> {
    phantom_t: PhantomData<T>,
    phantom_u: PhantomData<U>,
    x: F,
    y: G,
}

我的一半領域是幻影。 該結構實際上是鬧鬼的。

我的問題是：最后編譯的示例真的是慣用的 Rust 嗎？ 如果是這樣，為什么 Rust不能檢測到 Baz< T Baz<T, Foo<T>>中的 T 實際使用？

Answer 1

最后編譯的例子真的是慣用的Rust嗎？

存儲多個幻像類型參數的慣用方法是使用元組：

struct Baz<T, U, F: Foo<T>, G: Foo<U>> {
    x: F,
    y: G,
    _t: PhantomData<(T, U)>,
}

為什么 Rust 檢測不到 Baz< T Baz<T, Foo<T>>中的 T 實際被使用？

由於方差和drop check ，這實際上是預期的行為。 這里的想法是編譯器需要知道它可以對類型參數T施加什么約束，並且PhantomData類型的使用將指導編譯器如何做到這一點。

您可以了解更多關於PhantomData以及它如何影響Rust nomicon中的方差的信息。

Answer 2

您可能應該做以下事情之一：

1. 如果每個 struct F可以通過多種方式實現Foo （ Foo<String> ， Foo<i32>等，對於相同的F ），只需從 struct Baz中刪除邊界。 T的具體選擇在您決定使用它之前是不相關的，但是附加一個邊界會迫使您選擇一個T結構將對其起作用，即使F可以與多種類型一起使用。

   相反，將<T>參數和F: Foo<T>綁定僅放在使用T的impl塊上（請參閱是否應該在 struct 和 impl 中重復 trait bounds？ ）。

2. 如果每個 struct F只希望以一種方式實現Foo ，則使T成為Foo的關聯類型而不是泛型類型。 請參閱何時適合使用關聯類型與泛型類型？

您可能不應該使用PhantomData<T> 。 這種標記類型不僅用於方差，正如 Ibraheem 的回答正確提到的那樣，而且還由drop 檢查器確定Baz<T>邏輯上是否包含T ，並由編譯器確定應該為Baz<T>實現哪些自動特征Baz<T> 。 如果您不小心如何使用它，您可能會以微妙的方式意外地過度約束或約束 API（請參閱讓結構體比賦予該結構體的方法的參數更長壽）。 更糟糕的是，由於類型的這些屬性在外部可見，因此PhantomData的類型參數的選擇可能會暴露給外部代碼，這使得修復任何錯誤都成為重大更改。

如果您不知道PhantomData<T> 、 PhantomData<fn(T)> 、 PhantomData<fn() -> T> 、 PhantomData<fn(T) -> T> 、 PhantomData<*const T>還是PhantomData<*mut T>使用（六個有意義的不同的東西，這個列表並不詳盡），你應該通讀上面的鏈接並嘗試確定Baz應該對T有哪種方差、丟棄行為和自動特征行為. 這些是了解通用結構的重要品質，它們是其外部 API 的一部分。 如果其中任何一個對您的用例沒有意義，則可能意味着Baz根本不應該是通用的T