我可以在 Rust 中实现将信息添加到外部类型的特征吗？

Question

我刚刚实现了一个简单的特征来保存结构的历史属性:

fn main() {
    let mut weight = Weight::new(2);
    weight.set(3);
    weight.set(5);
    println!("Current weight: {}. History: {:?}", weight.value, weight.history);
}

trait History<T: Copy> {
    fn set(&mut self, value: T);
    fn history(&self) -> &Vec<T>;
}

impl History<u32> for Weight {
    fn set(&mut self, value: u32) {
        self.history.push(self.value);
        self.value = value;
    }
    fn history(&self) -> &Vec<u32> {
        &self.history
    }
}

pub struct Weight {
    value: u32,
    history: Vec<u32>,
}

impl Weight {
    fn new(value: u32) -> Weight {
        Weight {
            value,
            history: Vec::new(),
        }
    }
}

我不认为这是可能的，但你能否将 History 特征（或类似的东西）添加到还没有 history 属性的东西中（像 u32 或 String), 有效地附加一些关于变量取值的信息？

Answer 1

没有。 Traits 不能将数据成员添加到现有结构中。实际上，只有程序员可以通过修改结构的定义来做到这一点。包装结构或哈希表是可行的方法。

Answer 2

不，特征只能包含行为，不能包含数据。但是你可以做一个结构。

如果可以为 u32 实现 History，则必须无限期地保留每个 u32 对象的整个历史记录，万一有一天有人决定给它打电话.history()。（此外，当您将一个 u32 分配给另一个时会发生什么？它的历史是否随之而来，或者新值是否只是添加到列表中？）

相反，您可能希望能够标记特定 u32 对象以保留历史记录。正如所建议的那样，包装器结构将起作用：

mod hist {
    use std::mem;

    pub struct History<T> {
        value: T,
        history: Vec<T>,
    }

    impl<T> History<T> {
        pub fn new(value: T) -> Self {
            History {
                value,
                history: Vec::new(),
            }
        }

        pub fn set(&mut self, value: T) {
            self.history.push(mem::replace(&mut self.value, value));
        }

        pub fn get(&self) -> T
        where
            T: Copy,
        {
            self.value
        }

        pub fn history(&self) -> &[T] {
            &self.history
        }
    }
}

它是通用的，所以你可以有一个 History<u32> 或 History<String> 或任何你想要的，但是 get() 方法只有在包装类型是 Copy.* 您的 Weight 类型可能只是 History<u32> 的别名。 Here it is in the playground.

将此代码包装在模块中是维护抽象的必要部分。也就是说不能写weight.value，必须调用weight.get()。如果 value 被标记为 pub，您可以直接分配给 weight.value（绕过 set），然后 history 将不准确。

作为旁注，你想要&Vec<T>当你可以使用&[T]，所以我改变了history()的签名。您可能会考虑的另一件事是返回对先前值的迭代器（可能以相反的顺序）而不是切片。

* 从 History<T> 中获取 T 的更好方法是实现 Deref 并编写 *foo 而不是 foo.get()。

我可以在 Rust 中实现将信息添加到外部类型的特征吗？

Can I implement a trait which adds information to an external type in Rust?

traits

rust