如何使用非静态特征对象与关联类型？

Question

我有这种类型：

struct Wrap<T>(Vec<T>);

我想实现std::ops::Index并返回对trait对象的引用。这是我的第一次尝试（游乐场）：

use std::ops::Index;
use std::fmt::Display;


impl<T> Index<usize> for Wrap<T>
where
    T: Display
{
    type Output = Display;
    fn index(&self, index: usize) -> &Self::Output {
        &self.0[index]
    }
}

这不起作用并导致以下错误：

error[E0310]: the parameter type `T` may not live long enough
  --> src/main.rs:13:9
   |
7  | impl<T> Index<usize> for Wrap<T>
   |      - help: consider adding an explicit lifetime bound `T: 'static`...
...
13 |         &self.0[index]
   |         ^^^^^^^^^^^^^^
   |
note: ...so that the type `T` will meet its required lifetime bounds
  --> src/main.rs:13:9
   |
13 |         &self.0[index]
   |         ^^^^^^^^^^^^^^

我想我知道为什么会发生这种情况：type Output=Display相当于type Output=Display'static，因为每个trait对象都有一个默认为'static的生命周期。

现在我可以将绑定到参数T的静态，但我认为这是过度约束的。在不使用关联类型时，我可以轻松实现这种方法：

impl<T> Wrap<T>
where
    T: Display,
{
    fn my_index(&self, index: usize) -> &Display {
        &self.0[index]
    }
}

不需要的静态绑定，因为现在签名deugars到：

fn my_index<'a>(&'a self, index: usize) -> &'a Display + 'a

这是有道理的：trait对象必须至少生存'a。（操场上有所有的代码）。

但是我可以使用关联类型（如Indextrait）来完成这项工作吗？我觉得这可能适用于泛型关联类型，但是（a）我不确定，（b）它们还没有实现。

Answer 1

嗨，我遇到了和你一样的问题。“像

我没有发现生锈是否发布了一些相关功能。但是我想出了一个相当愚蠢的方法来满足我的要求。

此方法仅在实现特性的结构是可枚举的时才起作用。假设您有三个结构Index1，Index2，Index3，它们都实现了traitIndex

然后我们可以简单地用

pub enum Indices{
    Index1(Index1),
    Index2(Index2),
    Index3(Index3),
}

然后实现枚举及其所有变体的特征，有一个例子：rust-如何实现枚举及其相应变体的特征堆栈溢出

Answer 2

返回对T的引用，而不是返回对trait对象的引用，让用户强制转换到trait对象，或者让Rust从上下文隐式推断何时执行强制转换：

use std::fmt::Display;
use std::ops::Index;

fn main() {
    let w1 = Wrap(vec!['I', 'b']);
    let s = "am".to_string();
    let w2 = Wrap(vec![&s]);
    let w3 = Wrap(vec![1, 2]);

    let mut trait_store: Vec<Box<Display>> = Vec::new();

    trait_store.push(Box::new(w1.index(0)));
    trait_store.push(Box::new(w2.index(0)));
    trait_store.push(Box::new(w3.index(0)));

    for el in trait_store {
        println!("{}", el);
    }
}

struct Wrap<T>(Vec<T>);

impl<T> Index<usize> for Wrap<T> {
    type Output = T;
    fn index(&self, index: usize) -> &Self::Output {
        &self.0[index]
    }
}

Answer 3

一种尝试是将一生附加到impl：

// Note: won't work.

impl<'a, T> Index<usize> for Wrap<T>
where
    T: Display + 'a,
{
    type Output = Display + 'a;
    fn index(&self, index: usize) -> &Self::Output {
        &self.0[index]
    }
}

但是，编译器不会接受它，因为未使用'a。

error[E0207]: the lifetime parameter `'a` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates
 --> src/main.rs:7:6
  |
7 | impl<'a, T> Index<usize> for Wrap<T>
  |      ^^ unconstrained lifetime parameter

错误代码E0207建议了几种解决方案，但由于我们无法更改索引特征，唯一可接受的解决方案是使包装捕获无约束的生存期参数：

use std::ops::Index;
use std::fmt::Display;
use std::marker::PhantomData;

struct Wrap<'a, T>(Vec<T>, PhantomData<&'a ()>);
//          ^~             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~

impl<'a, T> Index<usize> for Wrap<'a, T>
where
    T: Display + 'a,
{
    type Output = Display + 'a;
    fn index(&self, index: usize) -> &Self::Output {
        &self.0[index]
    }
}

fn main() {
    let w = Wrap(vec!['a', 'b'], PhantomData);
    println!("{}", &w[0]); // prints "a"

    let s = "hi".to_string();
    let w = Wrap(vec![&s], PhantomData);
    println!("{}", &w[0]); // prints "hi"
}

（游乐场）

当然，这会改变你的API，额外的生命周期会感染任何地方...如果这是不可接受的，你也可以

• 不使用Indextrait，而是引入自己的终身敏感trait（因此用户需要使用w.my_index（i）而不是