为什么将特征作为函数参数传递时需要`impl`？

Question

在以下将 trait 作为参数传递的示例中，需要在函数签名中发送 impl 吗？

我知道 trait 是更通用的类型而不是具体的类型，但是由于 Rust 编译器不允许跨结构和 trait 共享名称，为什么需要在函数签名中提供 impl 来表示类型?

pub fn notify(item: impl Summary) {
    println!("Breaking news! {}", item.summarize());
}

文档提到上面的签名只是下面签名的语法糖。使用trait Summary 代替impl Summary 是否有意义，因为impl 也可以用于定义结构上的方法？

pub fn notify<T: Summary>(item: T) {
    println!("Breaking news! {}", item.summarize());
}

是否有任何我遗漏的隐藏概念？

Answer 1

与 Go 或 Java 等语言相反，Rust 允许静态和动态调度，并且需要一些语法才能让程序员在两者之间进行选择。

由于动态调度必须对可能不是Sized 的对象起作用，因此您需要一个引用才能使用它。也就是说，您将使用&dyn Trait 或Box<dyn Trait>（注意：由于历史原因，dyn 关键字不是必需的，但现代 Rust 使用它）。在 C++ 中，动态调度也需要引用或指针。

静态调度不是 Go 或 Java 所具备的。在 C++ 中，它适用于模板和鸭子类型。在 Rust 中，它适用于泛型和特征，其原始语法是：

fn some_function<T: Trait>(foo: T) { … }

后来，语言中添加了以下语法：

fn some_function(foo: impl Trait) { … }

相当于上面的。

这种语法最初是为了在返回类型中使用而发明的，没有通用的等价物：

fn some_function() -> impl Trait { … }

这意味着some_function 可以返回任何实现Trait 的单一类型，但此类型必须在编译时已知。例如，这比返回 Box<Trait> 具有一些性能优势。在 C++ 中，最接近的等价物将返回 auto 或 decltype(auto)。

为对称添加了参数位置的语法。

您可能想知道为什么不简单地将泛型设为隐式并具有：

fn some_function(foo: Trait) { … }

但这会有点令人困惑。 Trait 本身没有大小，因此不能用作参数，除非它们是通用的。这将使特征在无大小类型的领域中脱颖而出。例如，如果(foo: Trait) 可以工作，您可能想知道为什么(foo: str) 不行，但那是什么意思？使泛型隐式还存在其他问题，例如，特征中的泛型使特征非对象安全。

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稍后，Rust 可能会扩展这些存在类型并在模块级别允许这样做：

type Foo = impl Bar;

（目前允许在夜间使用，由type_alias_impl_trait 功能保护）

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最后，你问为什么语法是impl Foo，而不是trait Foo。这很好理解为“实现 Foo 的类型”。 original RFC 没有过多讨论替代语法。 Another RFC discusses the syntax more，特别是语法是否应该在参数位置是any Foo，在返回位置是some Foo。据我所知，trait Foo 的语法从未被考虑过。