Rust 1.65 引入泛型关联类型，向高级类类型迈进了一步

作者 | Sergio De Simone

译者 | 明知山

策划 | 丁晓昀

最新版本的 Rust 引入了一个功能强大的新语言特性，叫作泛型关联类型，允许开发人员为 trait 中的关联类型指定泛型。其他值得注意的新特性还包括 let-else 语句，以及对跳出标记块的支持。

经过 6 年的开发，泛型关联类型（GAT）可以被认为是 trait 类型构造函数的一种形式，可以用来定义关联类型的泛型、寿命或常量泛型。

这个特性（关联类型构造函数）解决了高级类类型最常见的用例之一，与其他形式的高级类类型多态相比，它是对类型系统的一个相对简单的扩展，并向前兼容将来可能引入的更复杂的高级类类型多态。

Rust 中的关联类型是定义通用 trait 的一种机制。例如，在下面的例子中有一个叫作 Graph 的 trait，它的节点和边使用了两个关联类型。

trait Graph {    type N;    type E;
    fn has_edge(&self, _: &Self::N, _: &Self::N) -> bool;    fn edges(&self, _: &Self::N) -> Vec<Self::E>}

使用关联类型提高了代码的可读性。Graph 的客户端确实可以使用它，而不需要每次都指定其关联的类型是什么，这对于泛型类型来说是必需的。例如：

fn distance<C: Contains>(graph: &G, start: &G::N, end: &G::N) -> i32 { ... }

现在，GTA 引入了一种方法来指定本身就是泛型的关联类型。例如：

trait LendingIterator {    type Item<'a> where Self: 'a;
    fn next<'a>(&'a mut self) -> Option<Self::Item<'a>>;}

将其与标准 Iterator 的定义进行比较：

pub trait Iterator {    type Item;    ...    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>    ...}

如你所见，LendingIterator 使用 Item<'a>而不是非泛型的 Item 相关类型，并将 Self 约束为类型'a。这意味着 next 函数将返回一个从 self 借用的项。

虽然乍一看有些神秘，但 GAT 是一个非常强大的抽象概念，许多 crate 已经在不稳定版本中使用了它。此外，由于 GAT 还不稳定，许多 crate 的进一步开发被阻塞。可以使用 GAT 构建的一些特性包括：用于从 DB 加载数据的零拷贝接口、通用构建模式、表示非拥有值等等。值得注意的是，在某些情况下，GAT 被不安全的代码替代，并且 GAT 可以减少对不安全代码的使用，对于这些情况，Rust 不再提供任何安全性保证。

如前所述，GAT 并不是 Rust 1.65 唯一值得注意的新特性。特别值得一提的还有新的 let-else 语句和使用 break 跳出代码块。

let-else 语句是 let 的扩展，它试图匹配模式，并在找不到匹配时提供要执行的 else 块，例如从函数中提前返回或 panic。

由于循环块支持任意时候跳出循环，标记的 break 让已经使用只执行一次的 loop 块来实现的行为变得更完整了。现在，你还可以标记一个块，然后使用 break <块标记>语句跳转到这个标记块的末尾。

如果你对 Rust 1.65 的详细变更感兴趣，请查看官方发布说明。

原文链接：

https://www.infoq.com/news/2022/11/rust-generic-associated-types/

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