实现特征时“预期类型参数，找到结构”

Question

我正在尝试为有向图结构创建特征并提供一个非常基本的实现，但遇到编译器错误：

pub trait DiGraph<'a> {
    type N;
    fn nodes<T>(&'a self) -> T where T: Iterator<Item=&'a Self::N>;
    fn pre<T>(&'a self, node: Self::N) -> T where T: Iterator<Item=&'a Self::N>;
    fn succ<T>(&'a self, node: Self::N) -> T where T: Iterator<Item=&'a Self::N>;
}

struct SimpleNode {
    pre: Vec<usize>,
    succ: Vec<usize>,
}

pub struct SimpleDiGraph {
    pub nodes: Vec<SimpleNode>
}

impl<'a> DiGraph<'a> for SimpleDiGraph {
    type N = usize;

    fn nodes<T=std::ops::Range<usize>>(&'a self) -> T {
        return std::ops::Range { start: 0, end: self.nodes.len() };
    }
    fn pre<T=std::slice::Iter<'a,usize>>(&'a self, node: usize) -> T {
        return self.nodes[node].pre.iter();
    }
    fn succ<T=std::slice::Iter<'a,usize>>(&'a self, node: usize) -> T {
        return self.nodes[node].succ.iter();
    }
}

错误信息是：

error[E0308]: mismatched types
--> digraph.rs:21:16
|
21 |         return std::ops::Range { start: 0, end: self.nodes.len() };
|                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected type parameter, found struct `std::ops::Range`
|
= note: expected type `T`
= note:    found type `std::ops::Range<usize>`

error[E0308]: mismatched types
--> digraph.rs:24:16
|
24 |         return self.nodes[node].pre.iter();
|                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected type parameter, found struct `std::slice::Iter`
|
= note: expected type `T`
= note:    found type `std::slice::Iter<'_, usize>`

error[E0308]: mismatched types
--> digraph.rs:27:16
|
27 |         return self.nodes[node].succ.iter();
|                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected type parameter, found struct `std::slice::Iter`
|
= note: expected type `T`
= note:    found type `std::slice::Iter<'_, usize>`

错误消息让我有些困惑——为什么类型参数会被期望作为返回值？这仅仅是类型不匹配（例如由于生命周期）并带有误导性错误消息吗？

Answer 1

<T=std::ops::Range<usize>> 不会强制 T 成为 std::ops::Range<usize>，如果它不知道还能使用什么，它只会使其默认为该值。

如果您只想返回Range<usize>，则使用Range<usize> 作为返回类型；根本没有理由拥有一个通用参数。你的代码现在实际上是这样说的：

• “你可以选择任何你想要的返回类型！如果你不在乎，我会返回一个range<usize>。”
• “请您回复String。”
• “TOUGH你得到了range<usize>！”
• “……但你说……”
• “我撒谎了！MUAHAHAHAHA！”

如果您实际上希望调用者选择返回类型，那么您需要准备返回 any T... 这几乎是不可能的，因为它可以是从 () 到 String 到 OpenGL 渲染上下文的任何内容。

在这种情况下，您实际上想要做的是将T 限制为需要类型实现某种构造函数的某些特征。 Default 就是一个例子。

编辑：再次澄清：您无法选择泛型参数中使用的类型，您的调用者会选择。

直到刚才我才注意到您在特征和实现中使用了不同的定义（不要那样做）。我假设您 真正 想要做的是说“此方法返回 something 可用作 Iterator，但每个 impl 可以选择不同的类型。”你不能用泛型做到这一点。

你想要是 trait 上的关联类型，如下所示：

pub trait DiGraph<'a> {
    type Nodes;
    fn nodes(&'a self) -> Self::Nodes;
}

pub struct SimpleNode {
    pre: Vec<usize>,
    succ: Vec<usize>,
}

pub struct SimpleDiGraph {
    pub nodes: Vec<SimpleNode>
}

impl<'a> DiGraph<'a> for SimpleDiGraph {
    type Nodes = std::ops::Range<usize>;

    fn nodes(&'a self) -> Self::Nodes {
        return std::ops::Range { start: 0, end: self.nodes.len() };
    }
}