原文链接:https://doc.rust-lang.org/nomicon/hrtb.html

高阶trait边界(HRTB)

Rust的Fn trait是个神奇的存在。比如,我们可以写出这样的代码:

  1. struct Closure<F> {
  2. data: (u8, u16),
  3. func: F
  4. }
  5. impl<F> Clousure<F>
  6. where F: Fn(&(u8, u16)) -> &u8,
  7. {
  8. fn call(&self) -> &u8 {
  9. (self.func)(&self.data)
  10. }
  11. }
  12. fn do_it(data: &(u8, u16)) -> &u8 { &data.0 }
  13. fn main() {
  14. let clo = Closure{ data: (0, 1), func: do_it };
  15. println!("{}", clo.call());
  16. }

如果我们像在生命周期那一章里一样地去掉这段代码的语法糖,我们会发现一些问题:

  1. struct Closure<F> {
  2. data: (u8, u16),
  3. func: F,
  4. }
  5. impl<F> Closure<F>
  6. // where F: Fn(&'??? (u8, u16)) -> &'??? u8,
  7. {
  8. fn call<'a>(&'a self) -> &'a u8 {
  9. (self.func)(&self.data)
  10. }
  11. }
  12. fn do_it<'b>(data: &'b (u8, u16)) -> &'b u8 { &'b data.0 }
  13. fn main() {
  14. 'x: {
  15. let clo = Closure { data: (0, 1), func: do_it };
  16. println!("{}", clo.call());
  17. }
  18. }

我们究竟应该怎么表示F的trait边界里的生命周期呢?这里需要一个生命周期,但是在我们进入call函数之前我们都不知道生命周期的名字!而且,那里的生命周期也是不固定的,&self在那一时间点上是什么生命周期,call就也要是什么生命周期。

这里我们需要借助高阶trait边界(HRTB, Higher-Rank Trait Bounds)的神奇力量了。我们去掉语法糖之后的代码应该是这样的:

  1. where for<'a> F: Fn(&'a (u8, u16)) -> &'a u8,

(其中Fn(a, b, c) -> d本身就是不确定的Fn trait的语法糖)

for<'a>可以读作“对于'a的所有可能选择”,基本上表示一个无限的列表,包含所有F需要满足的trait边界。不过别紧张,除了Fn trait之外我们很少会遇到需要HRTB的场景,而且即使遇到了我们还有一个神奇的语法糖相助。