自动派生 Arc 的特征实现答案

【问题标题】：Automatically derive traits implementation for Arc自动派生 Arc 的特征实现
【发布时间】：2020-09-18 22:29:41
【问题描述】：

我有一个 trait 和一个 struct 来实现它。包裹在Arc中的struct可以调用trait的方法，但是Arc本身并没有实现：

use std::sync::Arc;

trait Foo{
    fn bar(&self);
}

struct A;

impl Foo for A{ 
    fn bar(&self){ }
}

fn test<A: Foo>(arc_a: Arc<A>){
    let foo_obj: & dyn Foo = &arc_a; //the trait bound `std::sync::Arc<A>: Foo` is not satisfied
}

以下代码可以正常工作：

use std::sync::Arc;

trait Foo{
    fn bar(&self);
}

struct A;

impl Foo for A{ 
    fn bar(&self){ }
}

impl<A> Foo for Arc<A> //Manually implemented
where
    A: Foo
{ 
    fn bar(&self){ self.bar() }
}

fn test<A: Foo>(arc_a: Arc<A>){
    let foo_obj: & dyn Foo = &arc_a;
}

有没有办法自动派生这种 trait 的实现？

【问题讨论】：

您的意思是引用arc_a 还是引用它后面的A？ let foo_obj: &dyn Foo = &*arc_a; 应该可以工作。但如果你的意思是另一回事，是的，你必须为Arc 实现它，特别是如果这是你想要的行为。

标签： rust traits reference-counting

【解决方案1】：

您必须手动实现它们。虽然您手动实现Foo for Arc<A> 似乎完全是微不足道的，但重要的部分是“隐藏”在self.bar() 中，其中自动取消引用从self: &Arc<A> 到&A。请记住，您的实现 Foo for Arc<A> 实际上可能完全不同；不过，在现实世界中，我们通常只需要“deref impl”。

在你的第一个例子中

fn test<A: Foo>(arc_a: Arc<A>){
    let foo_obj: &dyn Foo = &arc_a;
}

如果您执行= &*arc_a，这将编译，因为*arc_a derefs 从Arc<A> 到A 和&*arc_a 然后是&dyn Foo。

在您的第二个示例中，您提供了手动实现 for Arc<A>

impl<A> Foo for Arc<A> where A: Foo { 
    fn bar(&self){ self.bar() }
}

这里，deref - 上面是明确的 - 现在隐含在 self.bar() 中。这使您免于手动取消引用，但 impl 可能完全不同。例如：

impl Foo for A{ 
    fn bar(&self){ println!("This is fine") }
}

impl<A> Foo for Arc<A>
where
    A: Foo
{ 
    fn bar(&self) { panic!() }
}

fn test<A: Foo>(arc_a: Arc<A>){
    let foo_obj: & dyn Foo = &arc_a;
    foo_obj.bar()
}

fn main() {
    test(Arc::new(A))
}

上面的程序会恐慌，因为foo_obj 使用impl for Arc<A>。如果将test 中的行更改为= &*arc_a，则使用impl for A，程序将打印“这很好”。

如果您只需要简单的 Foo 实现普通智能指针，您可以通过宏来实现：

macro_rules! deref_impl {
    ($($sig:tt)+) => {
        impl $($sig)+ {
            fn bar(&self) {
                (**self).bar()
            }
        }
    };
}
deref_impl!(<'a, N> Foo for &'a N where N: Foo + ?Sized);
deref_impl!(<'a, N> Foo for &'a mut N where N: Foo + ?Sized);
deref_impl!(<N> Foo for Box<N> where N: Foo + ?Sized);
deref_impl!(<N> Foo for std::rc::Rc<N> where N: Foo + ?Sized);
deref_impl!(<N> Foo for std::sync::Arc<N> where N: Foo + ?Sized);

【讨论】：