为字段创建具有通用特征的结构。预期的 struct<trait> 找到了 struct<type that implements said trait>

Question

我正在尝试创建一个具有 BufWriter 的结构，该结构使用 Write 特征，以便该结构可以具有可以是任何实现该特征的缓冲写入器：File、Stream等。但是我的函数中存在一个问题，它创建的结构说我有mismatched types。这是一个具有相同问题的示例代码。

use std::fs::File;
use std::io::{BufWriter, Write};

pub struct BufWriterStruct<W: Write> {
    pub writer: Option<BufWriter<W>>,
}

impl <W: Write>BufWriterStruct<W> {
    pub fn new(filename: &str) -> BufWriterStruct<W> {
        BufWriterStruct {
            writer: Some(BufWriter::new(File::create(filename).unwrap())),
        }
    }
}

fn main() {
    let tmp = BufWriterStruct::new("tmp.txt");
}

Playground

有错误

error: mismatched types:
 expected `BufWriterStruct<W>`,
    found `BufWriterStruct<std::fs::File>`

如果我改为更改我的 new 函数，改为采用实现 Write 特征的参数并在创建 BufWriter 时使用它，它可以正常工作。

我觉得前者应该可以做到。

Answer 1

您的错误在于混合通用和特定：

impl <W: Write>BufWriterStruct<W> {
    pub fn new(filename: &str) -> BufWriterStruct<W> {
        BufWriterStruct {
            writer: Some(BufWriter::new(File::create(filename).unwrap())),
        }
    }
}

在这里，您的BufWriter 实例应该接受W: Write，这是由调用者决定的，但该函数实际上创建了一个File。

让调用者决定，而不是：

impl <W: Write> BufWriterStruct<W> {
    pub fn new(writer: W) -> BufWriterStruct<W> {
        BufWriterStruct {
            writer: Some(BufWriter::new(writer)),
        }
    }
}

当然，这会稍微改变调用：

fn main() {
    let tmp = BufWriterStruct::new(File::create("tmp.txt").unwrap());
}

然后是it'll work。

Answer 2

impl <W: Write>BufWriterStruct<W> {
    pub fn new(filename: &str) -> BufWriterStruct<W>

这个签名意味着下面的代码是有效的：

let tmp : BufWriterStruct<Stdout> = BufWriterStruct::new("tmp.txt");

但是，这显然不适用于您的new 实现，因为它会生成BufWriterStruct<File>，而不是<StdOut>。如果你想返回一个BufWriterStruct<File>，你应该相应地声明你的new函数：

pub fn new(filename: &str) -> BufWriterStruct<File>

但是，仅此更改将使impl 块上的W 参数不受约束，并且编译器将无法为其推断类型。最好的解决方案是将new 方法放在非泛型impl 上：

impl BufWriterStruct<File> {
    pub fn new(filename: &str) -> BufWriterStruct<File> {
        // ...
    }
}

请注意，Rust 不支持重载（具有相同名称但参数列表不同的方法），因此如果您在同一类型上有两个 impl 块（不考虑泛型参数），每个块都有一个名为 new 的方法，尝试调用其中一个时会出现错误（从 Rust 1.4.0 开始，仅在单独的 impl 块中定义具有相同名称的方法不是编译时错误）。因此，您可能希望使用比new 更明确的名称。