检查特征是否已实现

Question

如何检查结构是否实现某些特征并计算布尔结果。

例如：

struct Foo;
struct Bar;

trait Qux {}
impl Qux for Foo {}
const fn is_qux<T>() -> bool { ... }

assert!(is_qux::<Foo>());
assert_ne!(is_qux::<Bar>());

Answer 1

我知道三种实现方法。没有一个是完美的。

最好的方法是使用专业化：

#![feature(specialization)]

const fn is_qux<T: ?Sized>() -> bool {
    trait IsQuxTest {
        const IS_QUX: bool;
    }
    impl<T: ?Sized> IsQuxTest for T {
        default const IS_QUX: bool = false;
    }
    impl<T: ?Sized + Qux> IsQuxTest for T {
        const IS_QUX: bool = true;
    }
    
    <T as IsQuxTest>::IS_QUX
}

游乐场。

然而，该解决方案存在多个问题：

• 它仅限于夜间，并且专业化没有明确的稳定之路。
• 专业化不健全。健全性问题不适用于这种特定情况，但是小心一点是有好处的，而且......
• 目前的专业化还不明确。这与它不健全的原因相同：当与生命周期一起使用时，编译器可能不会选择正确的impl. 例如：

fn foo<'a>(v: &'a String) {
    struct Foo<'a>(&'a String);
    impl Qux for Foo<'static> {}
    println!("{}", is_qux::<Foo<'a>>());
}

fn main() {
    let v = String::new();
    static S: String = String::new();
    print!("is_qux::<Foo<'static>>() = "); foo(&S);
    print!("is_qux::<Foo<'non_static>>() = "); foo(&v);
}

游乐场。

输出：

is_qux::<Foo<'static>>() = true
is_qux::<Foo<'non_static>>() = true // ???

下一个解决方案是使用deref 专业化或基于在特征方法之前选择固有方法的事实进行专业化（如果可能的话），如 @Aiden4 所建议的。不幸的是，正如前面所说，这不适用于泛型。

最后一种方法是最有趣的：它利用标准库中现有的专业化。例如，数组实现了Clone，但如果元素类型实现了Copy，它们会使用按位复制来克隆自身（因为这样更快）。然而，Clone并不要求做同样的事情Copy（尽管强烈建议这样做）——这一事实使得这种行为可以观察到，并允许我们使用以下巧妙的技巧（这个想法来自这里）：

is_qux::<Foo<'static>>() = true
is_qux::<Foo<'non_static>>() = true // ???

游乐场。

它可以调整为 std 中的许多专业化，例如这个。

该解决方案在幕后使用专业化，因此专业化的警告 #3 仍然适用。然而，它使用现有的专业化，因此可以在稳定状态下使用 - 而且，它因此也是完全健全的。然而，它还有另一个警告：我不确定 Rust 的稳定性保证是否适用于这种情况，因此它将来可能会崩溃。除此之外，这个解决方案还不是——尽管如果将来const相关功能得到统一，它可能会成为。const