Rust 类型不匹配，但前提是我不使用类型注释

Question

动机

我想读取光盘上多个文件的值流。这些可能是 CSV 文件，或制表符分隔，或一些专有的二进制格式。因此，我希望处理读取多个文件的函数将Path -> Iterator<Data> 函数作为参数。如果我理解正确，在 Rust 中我需要将迭代器和函数本身装箱，因为它们没有大小。因此我的阅读功能应该是（我只是在这里使用i32 作为我的数据的简单代理）：

fn foo(read_from_file: Box<dyn Fn(&Path) -> Box<dyn Iterator<Item=i32>>>) {
    panic!("Not implemented");
}

为了测试，我宁愿不从光盘中读取实际文件。我希望我的测试数据就在测试模块中。这大致是我想要的，但为了简单起见，我只是将它放入 bin 项目的 main 中：

use std::path::Path;

fn foo(read_from_file: Box<dyn Fn(&Path) -> Box<dyn Iterator<Item=i32>>>) {
    panic!("Not implemented");
}

fn main() {

    let read_from_file = Box::new(|path: &Path| Box::new(match path.as_os_str().to_str().unwrap() {
        "/my_files/data.csv" => vec![1, 2, 3],
        "/my_files/data_2.csv" => vec![4, 5, 6],
        _ => panic!("Invalid filename"),
    }.into_iter()));

    foo(read_from_file);
}

错误

这给了我一个编译错误：

   Compiling iter v0.1.0 (/home/harry/coding/rust_sandbox/iter)
error[E0271]: type mismatch resolving `for<'r> <[closure@src/main.rs:9:35: 13:19] as FnOnce<(&'r Path,)>>::Output == Box<(dyn Iterator<Item = i32> + 'static)>`
  --> src/main.rs:15:9
   |
15 |     foo(read_from_file);
   |         ^^^^^^^^^^^^^^ expected trait object `dyn Iterator`, found struct `std::vec::IntoIter`
   |
   = note: expected struct `Box<(dyn Iterator<Item = i32> + 'static)>`
              found struct `Box<std::vec::IntoIter<{integer}>>`
   = note: required for the cast to the object type `dyn for<'r> Fn(&'r Path) -> Box<(dyn Iterator<Item = i32> + 'static)>`

For more information about this error, try `rustc --explain E0271`.
error: could not compile `iter` due to previous error

我不太明白。 std::vec::IntoIter 没有实现 Iterator，在这种情况下我不明白为什么这是一个类型错误？

修复，我也不明白

如果我添加显式类型注释Box<dyn Fn(&Path) -> Box<dyn Iterator<Item=i32>>>，则编译：

use std::path::Path;

fn foo(read_from_file: Box<dyn Fn(&Path) -> Box<dyn Iterator<Item=i32>>>) {
    panic!("Not implemented");
}

fn main() {

    let read_from_file : Box<dyn Fn(&Path) -> Box<dyn Iterator<Item=i32>>>
        = Box::new(|path: &Path| Box::new(match path.as_os_str().to_str().unwrap() {
        "/my_files/data.csv" => vec![1, 2, 3],
        "/my_files/data_2.csv" => vec![4, 5, 6],
        _ => panic!("Invalid filename"),
    }.into_iter()));

    foo(read_from_file);

我很困惑为什么会这样。我对 Rust 的理解是，在 let 定义中，显式类型是可选的 - 除非编译器无法推断它，在这种情况下编译器应该发出 error[E0283]: type annotations required。

Answer 1

指向动态大小类型 (DST) 的指针，如 Box<dyn Iterator<Item=i32>> 是 "fat"。 Box<std::vec::IntoIter<i32>> 不是指向 DST 的指针（因为 IntoIter 的大小是已知的），因此可以是简单地指向堆上 IntoIter 的实例的“瘦”指针。

胖指针的创建和使用比瘦指针更昂贵。这就是为什么，正如@Aplet123 所提到的，您需要明确告诉编译器以某种方式（通过类型注释或as 转换）您要转换闭包生成的细Box<std::vec::IntoIter<i32>> 指针到胖 Box<dyn Iterator<Item=i32>> 指针。

请注意，如果您删除let 绑定并在foo 函数调用的参数列表中创建闭包，那么编译器会使闭包必须返回一个胖指针，因为foo 期望的参数类型.

Answer 2

对我来说，这看起来像是类型推断失败，因为闭包无法推断它需要返回指向 v-table 的指针（来自 dyn Iterator）。

但是，我建议这里可能不需要Box<dyn Foo>。确实，由于Iterator 是一个特征，所以你无法在编译时知道它的大小，从某种意义上说，你可以。

Rust “单态化”泛型代码，这意味着它会为与它一起使用的每个具体类型生成泛型函数/结构/等的副本。例如，如果您有：

struct Foo<T> {
  value: T
}

fn main() {
  let _ = Foo { value: "hello" };
  let _ = Foo { value: 123 };
}

它将生成Foo_str_'static 和Foo_i32（粗略地说）并根据需要替换它们。

您可以利用这一点在使用特征时将静态调度与泛型一起使用。你的函数可以重写为：

fn foo<F, I>(read_from_file: F)
where
  F: Fn(&Path) -> I,
  I: Iterator<Item = i32>,
{
  unimplemented!()
}

fn main() {
  // note the lack of boxing
  let read_from_file = |path: &Path| {
    // ...
  };

  foo(read_from_file);
}

这段代码（很可能，但我没有进行基准测试）更快、更惯用，并且可以消除编译器错误。