为迭代器实现另一个特征答案

【问题标题】：Implementing another Trait for Iterator为迭代器实现另一个特征
【发布时间】：2020-08-21 15:51:51
【问题描述】：

我正在尝试为所有Iterators 添加另一个特征。但我不明白为什么它不能编译。

代码如下：

use std::fmt::Display;
use std::iter::Sum;

trait Topla<T> {
    fn topla(&mut self)-> T;
}

impl<T, I> Topla<T> for I
where
    T: Sum + Display,
    I: Iterator<Item = T>,
{
    fn topla(&mut self) -> T {
        self.sum()
    }
}

fn main() {
    let data = vec![1,2,3,5,8];
    println!("{:?}", data.iter().topla());
}

【问题讨论】：

impl 工作正常，但 &i32 没有实现 Sum<&i32>。如果您尝试使用Iterator<Item = i32> 之类的into_iter() 或iter().copied()，它会起作用。这能回答你的问题吗？
不，它没有。我想让所有实现 Sum 的东西都保持通用性。

标签： rust iterator traits

【解决方案1】：

如果我们使用完全限定的 trait 语法，问题就会显现出来：

fn main() {
    let data = vec![1,2,3,5,8u32];
    let mut iter = data.iter();
    println!("{:?}", Topla::<u32>::topla(&mut iter));
}

error[E0271]: type mismatch resolving `<std::slice::Iter<'_, u32> as std::iter::Iterator>::Item == u32`
  --> src/main.rs:22:22
   |
5  |     fn topla(&mut self) -> T;
   |     ------------------------- required by `Topla::topla`
...
22 |     println!("{:?}", Topla::<u32>::topla(&mut iter));
   |                      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected reference, found `u32`
   |
   = note: expected reference `&u32`
                   found type `u32`
   = note: required because of the requirements on the impl of `Topla<u32>` for `std::slice::Iter<'_, u32>`

将Topla<u32> 更改为Topla<&u32> 让我们更接近：

Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0277]: the trait bound `&u32: std::iter::Sum` is not satisfied
  --> src/main.rs:22:22
   |
5  |     fn topla(&mut self) -> T;
   |     ------------------------- required by `Topla::topla`
...
22 |     println!("{:?}", Topla::<&u32>::topla(&mut iter));
   |                      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ the trait `std::iter::Sum` is not implemented for `&u32`
   |
   = help: the following implementations were found:
             <u32 as std::iter::Sum<&'a u32>>
             <u32 as std::iter::Sum>
   = note: required because of the requirements on the impl of `Topla<&u32>` for `std::slice::Iter<'_, u32>`

问题是Sum<&u32> 没有为&u32 实现；它是为u32 实现的。由于我们需要返回 u32 而不是 &u32，因此我们需要放宽对 T 的要求，从作为迭代器类型本身到只是 Sumable 与 T。

trait Topla<T> {
    fn topla(&mut self) -> T;
}

impl<T, I> Topla<T> for I
where
    T: Display + Sum<<I as Iterator>::Item>,
    I: Iterator,
{
    fn topla(&mut self) -> T {
        self.sum()
    }
}

fn main() {
    let data = vec![1,2,3,5,8u32];
    let mut iter = data.iter();
    println!("{:?}", Topla::<u32>::topla(&mut iter));
}

但是现在如果我们回到原来的语法，我们会遇到类型推断失败，这使得我们的新 API 使用起来非常烦人。我们可以通过更严格地使用 API 来解决这个问题。

如果我们使Topla 成为Iterator 的子特征，我们可以在topla 方法的定义中引用项目类型，因此将输出的类型参数移动到方法而不是特征中。这将让我们像使用 sum() 一样使用 turbofish 语法。最后我们有：

use std::fmt::Display;
use std::iter::Sum;

trait Topla: Iterator {
    fn topla<T>(self) -> T
    where
        Self: Sized,
        T: Sum<<Self as Iterator>::Item>;
}

impl<I> Topla for I
where
    I: Iterator,
    <I as Iterator>::Item: Display,
{
    fn topla<T>(self) -> T
    where
        Self: Sized,
        T: Sum<<Self as Iterator>::Item>,
    {
        self.sum()
    }
}

fn main() {
    let data = vec![1, 2, 3, 5, 8];
    println!("{:?}", data.iter().topla::<u32>());
}

【讨论】：