如何使用`borrow::Borrow<...>`接受任何“以trait方式借用”的内容？

Question

如何使用`borrow::Borrow<...>`接受任何“以trait方式借用”的内容？

genericsrustborrow-checker

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Rust的core::convert::AsRef特质文档中表示：

…Borrow针对于任意类型T都有一个默认实现，因此可以用来接受引用或值。

随后它继续介绍了core::borrow::Borrow特质。

这确实可以用于编写通用代码，以便可以通过值或引用接受参数，它代表了可以作为&T借用的任何东西，由于T可以作为&T借用，因此这个简单示例运行得非常完美：

fn report_by_either<T: Borrow<i32>>(either: T) {
    let x: i32 = *either.borrow();
    println!("x = {}", x);
}
⋮

report_by_either(5); // x = 5
report_by_either(&6); // x = 6

游乐场

如果有人希望在更复杂的情况下使用Borrow<…>，具体来说，在具有泛型约束的通用代码中。如何除了表示借用任何东西为&T的概念外，还能表达T实现了一个特质的约束？

最近我想到了一个非常简单的例子，当我试图解决Rust的范围不都实现了Copy的事实时。

考虑这个函数，它接受任何可以提供RangeBounds<i32>的东西：

fn report_by_value<R: RangeBounds<i32> + Debug>(value: R) {
    println!("range-bounds: `{:?}`", value);
}

这会导致呼叫者体验不一致的问题：

If they pass some ranges, of the types that implement Copy (e.g. RangeTo, RangeToInclusive, …), they'll be just fine.
```
let range = ..100;
report_by_value(range);
report_by_value(range);
report_by_value(range);
```

But, for other ranges (e.g. Range, RangeFrom, …) they'd better call clone() or ownership of the range gets stolen:

let range_from = 1..;
report_by_value(range_from.clone());
report_by_value(range_from.clone());

report_by_value(range_from);
report_by_value(range_from); // use of moved value: `range_from`

playground

避免这种不一致的一种方法是仅通过引用接受范围：

fn report_by_reference<R: RangeBounds<i32> + Debug>(reference: &R) {
    println!("range-bounds: `{:?}`", reference);
}

但这也导致调用代码笨拙不优雅。

report_by_reference(&(4..));
report_by_reference(&(..5));
report_by_reference(&(6..7));

看起来显而易见的解决方案是使用borrow::Borrow：

fn report_by_either<R: RangeBounds<i32> + Debug, T: Borrow<R>>(either: T) {
    println!("range-bounds: `{:?}`", either.borrow());
}

不幸的是，泛型类型的类型推断对此无效。

Both of the following calls yield an error: "cannot infer type of the type parameter R declared on the function report_by_either":

report_by_either(5..); // cannot infer type of the type parameter `R` declared on the function `report_by_either`
report_by_either(&(6..)); // cannot infer type of the type parameter `R` declared on the function `report_by_either`

These turbo-fish-blighted lines do work:

report_by_either::<RangeFrom<i32>, _>(7..);
report_by_either::<RangeFrom<i32>, _>(&(8..));

playground

在这种情况下，我不希望我的用户了解或甚至知道为什么范围类型没有实现 Copy或者存在不一致性导致并非所有范围类型都没有实现它们的原因。我希望我的用户能够向我传递任何给出RangeBounds<...>的东西。话虽如此，在这种情况下，仅接受范围边界的引用并不是我的API中的灾难性妥协-report_by_reference(&(6..7))很笨拙但还可以容忍。

然而，更普遍地说，我认为“任何借来的东西作为特质”的概念肯定是常见的需求。

我该如何实现呢？

- Xharlie

“Borrow” 有点棘手，但你可以尝试使用 “AsRef”。 - Aleksander Krauze

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并非所有类型都有 AsRef 的通用实现。事实上，core::convert::AsRef 的文档特别指向了 Borrow，就是为了这个原因。 - Xharlie

如果您不想拥有这些范围的所有权，那么您就不应该拥有它们。通过引用接受它们是可以的。 - Sven Marnach

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- kmdreko · Accepted Answer

很遗憾，在这里你几乎没有机会成功；在6..7和&i32之间有两个间接特征，编译器无法推断出中间类型。例如，我可以创建一个满足约束条件的类型作为中间类型：

#[derive(Debug)]
struct Gobbledygook;

impl RangeBounds<i32> for Gobbledygook {
    fn start_bound(&self) -> Bound<&i32> { todo!() }
    fn end_bound(&self) -> Bound<&i32> { todo!() }
}

impl Borrow<Gobbledygook> for Range<i32> {
    fn borrow(&self) -> &Gobbledygook { todo!() }
}

fn report_by_either<R: RangeBounds<i32> + Debug, T: Borrow<R>>(either: T) {
    println!("range-bounds: `{:?}`", either.borrow());
}

fn main() {
    report_by_either::<Gobbledygook, _>(0..7);
}

如果允许省略显式类型参数，编译器应该使用哪种实现呢？Range<i32> 还是我的 Gobbledygook 类型？为什么？编译器无法假定两者之一。

如果您有 T: Trait<U>, U: Borrow<V> 或 T: Borrow<U>, U: Trait<V>，则始终需要指定中间类型。但是，如果 Trait 使用关联类型而不是泛型类型参数，则在前一种情况下可以明确推断出中间类型。