Rust 新增存在类型支持

  • Sergio De Simone
  • 谢丽

2018 年 5 月 31 日

话题:语言 & 开发

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Rust 1.26 版本增加“存在类型(existential type)”支持、改进后的match绑定、切片模式及一些实用的语法糖。Rust 编译器也变得更快了,并且支持 128 位整数了。

存在类型是通过impl Trait实现的。这使得开发人员可以指定函数的返回类型,而不必指出具体是哪一种类型。例如:

fn foo() -> impl Trait {
    // ...
}

在上述代码中,foo被声明为一个函数,它的返回类型实现了“特型(trait)”Trait,而不是具体的类型。这和下面的声明有些类似:

fn foo() -> Box<Trait> {
    // ...
}

不过,使用Box<Trait>意味着动态分配,我们并非总是希望或需要这样,而impl Trait确保了静态分配。这种方法使foo仅能返回同样的类型。此外,impl Trait语法的胶水代码更少,如下例所示:

trait Trait {
    fn method(&self);
}

impl Trait for i32 {
    // 在这里实现 
}

impl Trait for f32 {
    // 在这里实现 
}

fn new_foo() -> impl Trait {
    5  // 我们可以仅返回一个 i32 类型的值 
}

fn old_foo() -> Box<Trait> {
    Box::new(5) as Box<Trait>  // 这很繁琐 
}

在定义返回闭包的函数时,新的impl Trait语法就格外亮眼了,它实现了特型Fn

fn foo() -> impl Fn(i32) -> i32 {
    |x| x + 1
}

impl Trait语法还可以用于替代泛型类型的声明,如下例所示,虽然在这种情况下,它定义了一个通用类型,而不是存在类型:

// 之前 
fn foo<T: Trait>(x: T) {

// 之后 
fn foo(x: impl Trait) {

不管是对有经验的程序员而言,还是对 Rust 编程新手而言,另外一项改进都减轻了他们的工作,那就是更为智能的match绑定,它所需要的对编译器内部构件的了解少了。例如,下面的代码现在合法了:

fn hello(arg: &Option<String>) {
    match arg {
        Some(name) => println!("Hello {}!", name),
        None => println!("I don't know who you are."),
    }
}

在 Rust 之前的版本中,你应该需要添加一些样板文件来满足编译器的需要,即使你的匹配意图很明确:

match arg {
        &Some(ref name) => println!("Hello {}!", name),
        &None => println!("I don't know who you are."),
    }
}

谈到匹配,Rust 1.26 还支持数组切片匹配,如下例所示:

fn foo(s: &[u8]) {
    match s {
        [1, x] => "Starts with one and has 2 elements",
        [a, b, c] => "Has three elements",
        _ => "Everything else",
    }
}

Rust 1.26 还提供了两个相对较小的特性,一个是从main返回Result,一个是定义闭区间,如1..=3

要了解 Rust 1.26 的所有新增特性,请查阅官方发布说明

查看英文原文Rust Has Got Existential Types

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