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Asked: 2024-01-30 22:31:28 +0800 CST

如何从函数返回“impl Display”

  • 772

我正在努力了解如何正确实现结构的任何类型的替代显示或特征。

struct Fraction {
  numerator: u32,
  denominator: u32
}

impl Fraction {
  fn unicode(&self) -> impl Display {
   // should I use named function or Closure?
   // Where does f come from?
   // can I re-use self?
   // How can I implement a trait that has multiple required functions or `type Output =`?
    fn fmt(&self, f: std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {
       write!("{}⁄{}", self.numerator, self.denominator)
    } // <- this returns `()`
  }
}

这是行不通的，因为fn fmt作为函数定义，不会返回任何内容。使用未命名的闭包：

impl Fraction {
  fn unicode(&self) -> impl Display {
   // should I use named function or Closure?
   // Where does f come from?
   // can I re-use self?
   // How can I implement a trait that has multiple required functions or `type Output =`?
    |s: &Self, f: std::fmt::Formatter| -> std::fmt::Result {
       write!("{}⁄{}", self.numerator, self.denominator)
    } // <- this returns `()`
  }
}

// somewhere else:
impl Display for Fraction {
  fn fmt(&self, f: std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {
    write!("{}/{}", self.numerator, self.denominator)
    //        ^-- ASCII '/'
  }
}

说：

error[E0277]: `{closure@src/fraction/generic_fraction.rs:422:9: 422:57}` doesn't implement `std::fmt::Display`
   --> src/fraction/generic_fraction.rs:418:39
    |
418 |     fn display_mixed<'a>(&'a self) -> impl 'a + fmt::Display 
    |                                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ `{closure@src/fraction/generic_fraction.rs:422:9: 422:57}` cannot be formatted with the default formatter
    |
    = help: the trait `std::fmt::Display` is not implemented for closure `{closure@src/fraction/generic_fraction.rs:422:9: 422:57}`
    = note: in format strings you may be able to use `{:?}` (or {:#?} for pretty-print) instead

类似问题：

与返回迭代器（我发现的大多数文档都是关于此的）相反，我试图在函数块中实现我的特征。因此我找不到文档。也许这是错误的做法/思考方式？

rust

1 个回答

  1. Best Answer

    正如 @cafce25 在评论中指出的那样，您必须返回实现该特征的东西，这在 Rust 中意味着您需要有一个实现该特征的类型的实例。但您仍然可以从签名和导出类型中“隐藏”这一点，例如通过在函数中声明类型：

    fn foo() -> impl std::fmt::Display {
    struct Example;
    impl std::fmt::Display for Example {
        fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {
            write!(f, "hi")
        }
    }
    Example
}

fn main() {
    let d = foo();
    println!("{d}"); // prints "hi"
}

    返回的实例必须携带足够的数据，以便其Display实现能够实际运行。在Example上面，没有数据（Example实际上是ZST），因为fmt实现只是将常量字符串写入格式化程序。

    但更现实的是，您将需要一些实施数据，例如Fraction：

    #[derive(Clone)]
struct Fraction {
    numerator: u32,
    denominator: u32
}

impl Fraction {
    fn unicode(&self) -> impl std::fmt::Display {
        struct FractionAsUnicode(Fraction);
        impl std::fmt::Display for FractionAsUnicode {
            fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {
                write!(f, "{}⁄{}", self.0.numerator, self.0.denominator)
            }
        }
        FractionAsUnicode(self.clone())
    }
}

    如果您想避免克隆并仅通过共享引用捕获原始部分（因为生成的对象只需要在打印调用期间存在），您可以这样做：

    fn unicode(&self) -> impl std::fmt::Display + '_ {
    struct FractionAsUnicode<'a>(&'a Fraction);
    impl<'a> std::fmt::Display for FractionAsUnicode<'a> {
        fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {
            write!(f, "{}⁄{}", self.0.numerator, self.0.denominator)
        }
    }
    FractionAsUnicode(self)
}

    在这里，我们声明了返回的“隐藏”对象的生命周期（即赋予函数'a的原始引用的生命周期），我们也必须在块中拼写出来。这是带有引用的结构的标准。有点令人惊讶的是返回类型中添加了额外的内容。如果没有这个，编译器会抱怨：“捕获未出现在边界内的生命周期的隐藏类型”。也就是说，即使我们实际上没有在签名中说明生命周期，但返回实例的生命周期与原始实例的生命周期之间存在联系，即返回实例的生命周期不能比原始实例的生命周期长。Fractionunicodeimpl+ '_impl std::fmt::DisplayunicodeFraction

    对您在评论中提出的问题的简短回答：

    • 多个函数或关联类型怎么样，例如-> impl Iterator<Item = i32>？由于您必须有一个完整的impl特征块，因此您可以像往常一样声明所有函数和关联的类型。
    • 我可以重复使用self吗？不，如上所示，您需要捕获引用、克隆数据或将所需的一些数据提取到返回的实例中。

    最后，让我指出这-> impl SomeTrait并不意味着该函数返回一个特征对象（如-> Box<dyn SomeTrait>）。例如，该函数不能从不同分支返回不同的实现SomeTrait。该语法仅意味着存在一个实现该特征的类型，但您不会从签名中看到该类型。

    • 3

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