我可以在捕获环境的同时实现特征吗？

Question

我正在尝试对 Advent of Code 2019 实施 A* 搜索（是的，我知道 Slowpoke）。我是这样开始的：

fn find_path(start: Coords, goal: Coords, map: &Vec<Vec<char>>) -> Vec<Coords> {        
    struct Node {
        distance: u32,
        pos: Coords,
    }
    impl PartialEq for Node {
        fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
            self.distance + manhattan(self.pos, goal) == other.distance + manhattan(other.pos, goal)
        }
    }
    ...
    let mut edge = BinaryHeap::new();        
    edge.push(Node{distance: 0, pos: start});
    ...

Coords 是一个带有 x 和 y 的结构。这里的问题是我不能在特征中使用 goal，因为它不在范围内。闭包可以捕获它，但我怀疑我是否可以在这里使用闭包而不是 fn。如果是这样，语法是什么？如果没有，是否有无法完成的根本原因？我无法在网上找到答案。

我知道简单的解决方案是将 goal 包含在 Node 中，但这是多余的，因为我将在 A* 期间创建数千个 Node，所有这些都会有相同的目标，浪费内存和 CPU 周期。原则上，goal 可以是单个全局变量，但这是一个不整洁的选项。

尽管我确信在 Node 中包含 goal 在实践中会很好，但我宁愿不这样做。

是否有另一种惯用的方法来完成我想做的事情？

Answer 1

不，您不能在 impl 块中捕获任何环境。闭包捕获环境，因此您不能将闭包用作 impl 块中的函数。

函数和方法被设计为从任何上下文中调用，因此不能保证甚至有一个环境可以被捕获。事实上，我们可以在另一个函数内部声明类型、函数、方法等，这基本上是一种语法上的好处。

我可能会创建一个包装 Node 和 goal 的类型：

struct Foo(Node, Coord);

impl Foo {
    fn value(&self) -> WhateverType {
        self.0.distance + manhattan(self.0.pos, self.1)
    }
}

impl PartialEq for Foo {
    fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
         self.value() == other.value()
    }
}

另请参阅：

The petgraph crate

Answer 2

我需要 PartialEq 的原因是 Node 随后将进入 BinaryHeap。如果 BinaryHeap 可以选择提供自定义比较器，那将是完美的：我不需要 Node 成为 Ord，我可以让 goal 驻留在那个比较器（闭包）。

似乎正在考虑中：https://github.com/rust-lang/rust/pull/69454

与此同时，有一个提供该功能的板条箱：https://crates.io/crates/binary-heap-plus

目前，我将接受 Node 内 goal 的开销，但了解我的选择是件好事。

我可以在捕获环境的同时实现特征吗？

Can I implement a trait while capturing the environment?

closures

traits

rust