實現一個返回泛型的特征函數

Question

在下面的代碼中，名為 LimitCollection 的 trait 有一個函數，該函數返回一個實現 Iterator trait 的類型。

struct Limit {}

impl Limit {
    fn is_violated(&self) -> bool {
        todo!()
    }
}

trait LimitCollection {
    fn get_violated_limits<'a, I>(&'a self) -> I
    where
        I: Iterator<Item = &'a Limit>;
}

現在我想做一些實現特征的東西，但編譯器抱怨我返回的類型和泛型返回類型之間不匹配：“預期類型參數I ，找到 struct Filter ”

struct ConcreteLimitCollection {
    limits: Vec<Limit>,
}

impl LimitCollection for ConcreteLimitCollection {
    fn get_violated_limits<'a, I>(&'a self) -> I
    where
        I: Iterator<Item = &'a Limit>,
    {
        self.limits.iter().filter(Limit::is_violated)
    }
}

有沒有辦法讓這個構造工作，最好不訴諸動態分配？

Answer 1

通常你會使用關聯類型，在這種情況下我們會涉及到一些生命周期（我們需要一個 GAT，通用關聯類型）。 可悲的是，它所需要的還沒有穩定下來：

#![feature(generic_associated_types)]

struct Limit {}

impl Limit {
    fn is_violated(&self) -> bool {
        todo!()
    }
}

trait LimitCollection {
    type Output<'a>: Iterator<Item = &'a Limit> where Self: 'a;
    fn get_violated_limits<'a>(&'a self) -> Self::Output<'a>;
}

struct ConcreteLimitCollection {
    limits: Vec<Limit>,
}

impl LimitCollection for ConcreteLimitCollection {
    type Output<'a> = Box<dyn Iterator<Item = &'a Limit> + 'a> where Self: 'a;
    
    fn get_violated_limits<'a>(&'a self) -> Self::Output<'a> {
        Box::new(self.limits.iter().filter(|l| l.is_violated()))
    }
}

操場

免責聲明，即使您不想使用動態分配，我也使用Box<dyn Iterator<Item = &'a Limit> + 'a> ，但在這種情況下，您只需滿足整個Filter<...>類型. 只是為了示例的簡單性而使用了 Boxed 迭代器。

@SvenMarnach 適合類型：

impl LimitCollection for ConcreteLimitCollection {
    type Output<'a> = std::iter::Filter<std::slice::Iter<'a, Limit>, fn(&&Limit) -> bool>;
    
    fn get_violated_limits<'a>(&'a self) -> Self::Output<'a> {
        self.limits.iter().filter(|l| l.is_violated())
    }
}

操場

Answer 2

有沒有辦法讓這個構造工作，最好不訴諸動態分配？

泛型類型意味着調用者決定類型是什么，因為I （類型）是一個輸入參數，所以調用者應該能夠傳入他們想要的任何東西，只要它滿足約束。

但這里不是這樣，你讓調用者別無選擇。

讓調用者別無選擇，但給trait 實現者一個選擇的方法是關聯類型。

遺憾的是，正如 Netwave 所指出的，這需要一個通用的關聯類型（因為Iterator在整個生命周期內都是通用'a ），而 GAT 並不穩定。

解決這個問題的兩種方法是參數化 trait 本身，以及為引用而不是類型實現 trait。 https://stackoverflow.com/a/33756123/8182118有示例和可能性討論。