impl Trait 轻松返回复杂的类型

impl Trait 是指定实现特定特征的未命名但有具体类型的新方法。 你可以把它放在两个地方：参数位置和返回位置。

trait Trait {}

// argument position
fn foo(arg: impl Trait) {
}

// return position
fn foo() -> impl Trait {
}

参数位置

在参数位置上，这个特性是十分简单的，下面这两种写法几乎相同：

trait Trait {}

fn foo<T: Trait>(arg: T) {
}

fn foo(arg: impl Trait) {
}

也就是说，它是泛型类型参数的简短的语法。这意味着，“ arg 是一个参数，它可以是实现了 Trait 特征的任何类型。”

但是，在技术上，T: Trait 和 impl Trait 有着一个很重要的不同点。 当你编写前者时，可以使用turbo-fish语法在调用的时候指定T的类型，如 foo::<usize>(1)。 在 impl Trait 的情况下，只要它在函数定义中使用了，不管什么地方，都不能再使用turbo-fish。 因此，您应该注意，更改两者和切换到 impl Trait 都会对代码的用户构成重大变化。

返回参数

在返回位置，此功能更有趣。这意味着“我正在返回一些实现了 Trait 特征的类型，但我不打算告诉你究竟是什么类型。” 在 impl Trait 之前，你可以用特征对象做到这一点：

#![allow(unused)]
fn main() {
trait Trait {}

impl Trait for i32 {}

fn returns_a_trait_object() -> Box<dyn Trait> {
    Box::new(5)
}
}

但是，这会产生一些开销： Box <T> 表示这里有堆分配，这将使用动态分配。 有关此语法的说明，请参阅 dyn Trait 部分。 但是我们在这里只返回一个可能的东西，即 Box <i32>。 这意味着我们即使我们不使用动态分配，但是依旧为它而付出了代价！

使用 impl Trait，上面的代码如下：

#![allow(unused)]
fn main() {
trait Trait {}

impl Trait for i32 {}

fn returns_a_trait_object() -> impl Trait {
    5
}
}

在这里，我们没有 Box <T>，没有特征对象，也没有动态分配。但我们仍然可以实现 i32 的返回类型。

使用 i32，这看起来并不是非常有用。但 Rust 中有一个主要运用的地方，它更有用： 闭包。

impl Trait 和闭包

如果你想要了解闭包，参阅 their chapter in the book.

在 Rust 中，闭包具有独特的，不可写的类型。然而，他们确实实现了 Fn 系列的特征。 这意味着，在以前，从函数处返回闭包的唯一方法是，使用trait对象：

#![allow(unused)]
fn main() {
fn returns_closure() -> Box<dyn Fn(i32) -> i32> {
    Box::new(|x| x + 1)
}
}

你不能写明闭包的类型，仅仅是使用 Fn 特性。这意味着特征对象是必须的，但是，利用 impl Trait 呢：

#![allow(unused)]
fn main() {
fn returns_closure() -> impl Fn(i32) -> i32 {
    |x| x + 1
}
}

我们现在可以直接返回闭包类型，就像其他的返回值那样！

更多的细节

以上是你需要了解和使用 impl Trait 的所有内，但是还有一些更细微的细节： 类型参数和参数位置 impl Trait 的普遍性（普遍量化的类型）。 同时，impl Trait 在返回位置是存在的（存在量化的类型）。 好吧，也许这有点太行话了。 我们退一步吧。

考虑下面这个函数:

fn foo<T: Trait>(x: T) {

当你调用它时，你设置类型，T。 “你”是这里的调用者。 这个签名说“我接受任何实现Trait的类型”。（“任何类型” == 行话中的通用）

这个版本:

fn foo<T: Trait>() -> T {

相似但是有些不同，你这个调用者，提供一个你想要的返回类型 T, 你可以看一下现在 Rust 中的 parse 和 collect :

let x: i32 = "5".parse()?;
let x: u64 = "5".parse()?;

这里， .parse 有如下的签名：

pub fn parse<F>(&self) -> Result<F, <F as FromStr>::Err> where
    F: FromStr,

如你所想，虽然结果类型和 FromStr 有一个相关的类型... 无论如何，你可以看到 F 在这里的返回位置。所以你有能力去选择了。

使用 impl Trait，你会说“嘿，有些类型存在实现这个特性，但我不会告诉你它是什么。” （术语中的“存在主义”，“某种类型存在”）。 所以现在，调用者无法选择，函数本身可以选择。如果我们尝试使用 Result <impl F，... 定义解析作为返回类型，它将无效。

使用 impl Trait 在更多的地方

如前所述，作为一个开始，您将只能使用 impl Trait 作为自由或固有函数的参数或返回类型。 但是，现在 impl Trait 不能在traits的实现中使用，也不能用作let绑定的类型或类型别名。未来其中一些限制将被取消。 获取更多的信息，查看tracking issue on impl Trait.