引言
Rust 以其安全性和性能而闻名，但是在泛型编程方面，有一个设计让很多开发者感到困惑。本文将详细介绍在 Rust 中泛型函数与固有实现（inherent implementations）之间的交互问题，以及如何优雅地处理这个问题。
问题描述
假设我们有一个简单的需求：定义一个结构体，并为其实现一个将内部值翻倍的方法。看起来很简单，对吧？让我们看看代码：
// 定义一个包装 i32 的结构体
struct MyNumber(i32);
// 为 MyNumber 实现一个 double 方法
impl MyNumber {
fn double(&self) -> i32 {
self.0 * 2 // 将内部值翻倍
}
}
到目前为止一切顺利。现在，如果我们想写一个泛型函数，可以处理任何具有 double 方法的类型：
// 这段代码无法编译
fn work_with_double_impl<T>(doubler: T) {
let result = doubler.double() + 5;
println!("结果：{}", result);
}
编译器会报错：找不到类型 T 的 double 方法。这是为什么呢？
问题原因
在 Rust 中，即使我们为某个类型实现了固有方法，在泛型上下文中，编译器仍然需要通过 trait 约束来明确类型具有什么功能。这是 Rust 类型系统的一个重要特性，确保了代码的安全性和可预测性。
解决方案
要解决这个问题，我们需要：
定义一个 trait 为我们的类型实现这个 trait
具体代码如下：
// 定义一个包含 double 方法的 trait
trait CanDouble {
fn double(&self) -> i32;
}
// 为 MyNumber 实现 CanDouble trait
impl CanDouble for MyNumber {
fn double(&self) -> i32 {
self.0 * 2
}
}
// 现在这个函数可以编译了
fn work_with_double_impl<T: CanDouble>(doubler: T) {
let result = doubler.double() + 5;
println!("结果：{}", result);
}
为什么这个设计让人困扰？
重复代码：需要重复编写相同的方法实现。 样板代码过多：为了使用简单的功能，需要编写额外的 trait 定义和实现。 认知负担：开发者需要记住哪些方法是固有的，哪些是来自 trait 的。
这个设计的优点
尽管这个设计有时让人感到繁琐，但它也带来了一些好处：
类型安全：编译器可以准确知道每个类型具备什么功能。 接口清晰：通过 trait，我们可以明确定义类型应该具备的行为。 代码可维护性：trait 约束使得代码的意图更加明确。
总结
虽然 Rust 的这个设计决策可能会让开发者感到些许不便，但它是为了保证类型系统的完整性和安全性而做出的权衡。通过合理使用 trait，我们可以写出更加健壮和可维护的代码。
对于 Rust 开发者来说，理解并接受这个设计特点，合理使用 trait 系统，是提高开发效率的重要一步。
参考文章：
The Only Part I Hate about Rust：https://medium.com/@lordmoma/the-only-part-i-hate-about-rust-b132d9c8bbdd
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