如何实现等同于嵌套的`impl Trait`的功能？

Question

如何实现等同于嵌套的`impl Trait`的功能？

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函数A接受一个函数B作为参数，而函数B又接受函数C作为参数。我尝试了以下类似的语法，但是出现了错误：

fn a(b: impl Fn(impl Fn() -> ()) -> ()) -> () {
 // ...
}

error[E0666]: nested `impl Trait` is not allowed
 --> src/main.rs:2:21
  |
2 |     fn a(b: impl Fn(impl Fn() -> ()) -> ()) -> () {
  |             --------^^^^^^^^^^^^^^^-------
  |             |       |
  |             |       nested `impl Trait` here
  |             outer `impl Trait`

由于某些原因，我无法使用&dyn关键字：

fn a(b: impl Fn(&dyn Fn() -> ()) -> ()) -> () {
 // ...
}

有没有其他的方法来做这件事？

我不知道为什么嵌套的impl Trait会导致错误。

- 周汉成

你的第二个代码片段在 playground 中可以运行。也许需要更新编译器？ - Sebastian Redl

我知道它可以工作，但在我的特殊情况下，我不能使用&dyn关键字，我需要在新线程中调用函数C，否则会导致错误：cannot be shared between threads safely。 - 周汉成

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Sebastian Redl · Accepted Answer

嵌套的impl Trait不能工作，因为它尚未被指定或实现。此外，由于其他Rust部分的工作方式，它并不是非常有用。

fn a<F, G>(b: F) -> () where F: Fn(G), G: Fn() -> ()可以使用完整的泛型语法编写。

fn a<B, C>(b: B) -> ()
where B: Fn(C) -> (),
      C: Fn() -> ()

那么这意味着什么呢？这意味着B是可调用的，它需要一个其他可调用对象作为参数。但重要的是具体类型。具体来说，B不接受任何兼容签名的可调用对象，而是专门需要一个C。那么C是什么？这就是问题所在。如果像这样调用a:

a(|f| f());

那么C就是lambda表达式参数f的类型，但该类型是未知的，因为参数f的类型无法仅从使用中推断出来。但假设这不是问题，a的主体会是什么样子？

fn a<B, C>(b: B) -> ()
where B: Fn(C) -> (),
      C: Fn() -> () {
  b(|| ())
}

在这里，我们尝试通过lambda调用b。但是lambda的类型是“未命名本地lambda类型”，而不是C。由于C是从外部传入的，它不能成为局部于a的lambda的类型。简而言之，除非您将C作为附加参数传递给a，否则a没有任何内容可以传递给b。

显然，您想要的是B不是一个可以使用某些C调用的函数对象，而是可以使用任何C调用的多态函数对象。Rust不支持编译时多态函数对象（Haskell中的等效物将是forall a. a -> IO ()或类似物）。它只支持运行时多态函数对象。

这就是dyn的工作。现在您已经说过您不能使用&dyn，因为您想将函数对象传递给另一个线程。所以，使用Box<dyn>代替：

fn a(b: impl Fn(Box<dyn Fn() -> ()>) -> ()) -> () {
 b(Box::new(|| println!("Hello")))
} 

fn main() {
    a(move |f| { f(); f(); });
}