3.3.4 扩展其他 Trait

译文 · 基于 Comprehensive Rust

原文链接: https://google.github.io/comprehensive-rust/idiomatic/leveraging-the-type-system/extension-traits/extending-other-traits.html

3.3.4 扩展其他 Trait

与类型类似，有时希望扩展外来 trait。特别是，给给定 trait 的所有实现者附加新方法。

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mod ext {
    use std::fmt::Display;

    pub trait DisplayExt {
        fn quoted(&self) -> String;
    }

    impl<T: Display> DisplayExt for T {
        fn quoted(&self) -> String {
            format!("'{}'", self)
        }
    }
}

pub use ext::DisplayExt as _;

assert_eq!("dad".quoted(), "'dad'");
assert_eq!(4.quoted(), "'4'");
assert_eq!(true.quoted(), "'true'");

• 强调我们如何一次为多个类型添加新行为。可对字符串切片、数字和布尔值调用 .quoted()，因为它们都实现了 Display trait。

  这种扩展 trait 模式变体使用 blanket 实现。

  Blanket 实现为满足 impl 块中指定 trait 约束的所有类型 T 实现某个 trait。本例中，唯一要求是 T 实现 Display trait。

• 引导学生注意 DisplayExt::quoted 的实现：除了实现 Display 之外，我们不能对 T 做任何假设。所有逻辑必须要么使用 Display 的方法，要么使用不要求其他 trait 的函数/宏。

  例如，我们可以对 T 调用 format!，但不能调用 .to_uppercase()，因为它不一定是 String。

  我们可以对 T 引入额外的 trait 约束，但这会限制能利用该扩展 trait 的类型集合。

• 按惯例，扩展 trait 以它所扩展的 trait 命名，后接 Ext 后缀。上例中为 DisplayExt。

• 有整类 crate 用新功能扩展标准库 trait。

  • itertools crate 提供扩展 Iterator 的 Itertools trait。它添加许多迭代器适配器，如 interleave 和 unique。它为用方法链构建的迭代器管道提供新的算法构件。

  • futures crate 提供 FutureExt trait，用新的组合子与辅助方法扩展 Future trait。

深入探索

• 库可用扩展 trait 区分稳定方法与实验性方法。

  稳定方法是 trait 定义的一部分。

  实验性方法通过另一库中定义的扩展 trait 提供，稳定性策略更宽松。一些实用方法在被证明有用且设计完善后，会被「提升」到核心 trait 定义中。

• 扩展 trait 可用于将 dyn 不兼容的 trait 一分为二：

  • dyn 兼容的核心，仅包含满足 dyn 兼容性要求的方法。
  • 扩展 trait，包含其余非 dyn 兼容的方法（例如带泛型参数的方法）。

• 实现核心 trait 的具体类型将能调用所有方法，这得益于扩展 trait 的 blanket impl。Trait 对象（dyn CoreTrait）将能调用核心 trait 上的所有方法，以及扩展 trait 上不要求 Self: Sized 的那些方法。