Rust 中的“impl const”是什么？

Question

我在 Rust 代码中经常看到这种情况。以下是标准库中的一些示例：

impl<T> const Default for Option<T> {...}

impl const From<char> for u64 {...}

什么是impl const？

Answer 1

如果运行代码：

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trait Example {}\nimpl const Example for u8 {}\n

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您会收到一条错误消息，为您指明正确的方向：

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error[E0658]: const trait impls are experimental\n --> src/lib.rs:3:6\n  |\n3 | impl const Example for u8 {}\n  |      ^^^^^\n  |\n  = note: see issue #67792 <https://github.com/rust-lang/rust/issues/67792> for more information\n  = help: add `#![feature(const_trait_impl)]` to the crate attributes to enable\n

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问题 67792是RFC 2632 \xe2\x80\x94\xc2\xa0在 const fns 的泛型参数上调用方法的跟踪问题。

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这是一种不稳定的语法，允许定义可在const上下文中使用的特征。它与可在特征边界中使用的同样不稳定的语法配对： ~const

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// 1.59.0-nightly (2021-12-20 23f69235ad2eb9b44ac1)\n#![feature(const_fn_trait_bound)]\n#![feature(const_trait_impl)]\n\ntrait Example {\n    fn usage(&self) -> Self;\n}\n\nimpl const Example for u8 {\n    fn usage(&self) -> Self {\n        42\n    }\n}\n\nconst fn demo<T: ~const Example>(v: &T) -> T {\n    v.usage()\n}\n\nconst VALUE: u8 = demo(&1);\n\nfn main() {\n    dbg!(VALUE);\n}\n

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Answer 2

我接受了 Shepmaster 的回答，但随着这个问题越来越受欢迎，我认为对这些const规则添加更多见解也可能有用。我将使用 Shepmaster 提供的相同示例。自他发布以来，一些事情发生了变化，因此我用评论更新了示例。

// 1.68.0-nightly (2022-12-11 bdb07a8ec8e77aa10fb8)

//#![feature(const_fn_trait_bound)]   <-- Not needed since Rust 1.61
#![feature(const_trait_impl)]  // const trait impls are (still) experimental/unstable

#[const_trait]  // This is needed now
trait Example {
    fn usage(&self) -> Self;
}

impl const Example for u8 {
    fn usage(&self) -> Self {
        42
    }
}

const fn demo<T: ~const Example>(v: &T) -> T {
    v.usage()
}

const VALUE: u8 = demo(&1);

fn main() {
    dbg!(VALUE);
}

假设我们一开始const除了 之外没有其他 s const VALUE。如果fn demo不是const fn demo，我们会得到这个错误：

error[E0015]: cannot call non-const fn `demo::<u8>` in constants

到目前为止，这与特征本身无关。但如果我们只是更改fn demo为const fn demo，编译器会抱怨：

error[E0277]: the trait bound `T: ~const Example` is not satisfied
    note: the trait `Example` is implemented for `T`, but that implementation is not `const`

和

error[E0015]: cannot call non-const fn `<T as Example>::usage` in constant functions
    note: calls in constant functions are limited to constant functions, tuple structs and tuple variants

~const仅添加绑定到的特征Example是不行的：

error: ~const can only be applied to `#[const_trait]` traits

我们需要添加#[const_trait]和trait Example更改impl Example为impl const Example。

#[const_trait]最近添加的，现在是Trait.impl const Trait

#[const_trait]缺少时编译器提供的更多信息：

error: const `impl` for trait `Example` which is not marked with `#[const_trait]`
  
   |
7  | trait Example {
   | - help: mark `Example` as const: `#[const_trait]`
...
11 | impl const Example for u8 {
   |            ^^^^^^^
   |
   = note: marking a trait with `#[const_trait]` ensures all default method bodies are `const`
   = note: adding a non-const method body in the future would be a breaking change

正如这里所解释的，要求#[const_trait]on trait Examplewhen 我们拥有的理由impl const Example是，防止添加新的默认方法Example成为重大更改（因为它可能是非常量 fn）。