是否可以对 Rust 中的泛型进行编译时类型检查？

Question

我不想检查一个类型是否具有某种特征，但我希望能够区分，例如一个结构和一个整数。由于结构体和整数都可以实现相同的特征，我不知道如何区分它们。

我想这样做的原因是因为我正在使用 serde_json 将泛型类型转换为 JSON，但我仅希望它成为 JSON Object（当它是struct)，但它不应转换为其他任何内容（如 JSON I64）。由于结构体和整数都可以实现 Serialize 特征，因此无法区分它们。

目前，我让进程恐慌，因为它不是可以恢复的错误，但由于我可能在编译时知道这一点，我想知道是否有任何机制可以在编译阶段确定类型。

我想知道如何通过“种类”而不是特征来区分类型。

Answer 1

即使您设法在编译时比较了类型，也没有什么能阻止struct 被序列化为Json::I64。它的Serialize 实现可以是任何东西！我能想到一些部分解决方案：

运行时检查

添加运行时检查以通过模式匹配查看结果是否确实是Json::Object。你可以将它与一个断言结合起来，以防你期望它总是正确的。我想这就是你现在正在做的事情。

引入自定义特征

可以创建一个新的特征：

trait SerializeAsObject : Serialize {}

然后您将只为那些您确定将被序列化为对象的数据类型实现。但是，没有什么能阻止您为 i64 实现 trait，因此这里仍有出错的余地。

真正的解决方案：依赖类型

您可能需要一个支持dependent types 的类型系统，以确保数据类型的序列化始终产生给定类型的输出。据我所知，这样的类型系统非常复杂，以至于没有广泛使用的语言支持它（如果您想了解更多信息，可以查看Idris）。

关于编译时检查的思考

虽然编译时检查很棒，但编译器只能做到这一点。以我的经验，在现实世界的编程中使用依赖类型是不值得的。例如，在这种情况下，您需要提供数学证明，以便编译器能够理解 Serialize 的实现总是导致对象的序列化。

即便如此，也无法确保程序没有错误！因此，我认为在这种情况下，正确的做法是使用断言，记录您的函数将在数据无法序列化为对象的情况下发生恐慌，并编写单元测试以确保正确调用它。