Dyn async traits

原文 | 日期：2021-10-15 15:57 -0400

对我上一篇帖子的快速更新：

1. 一种更好的方法来做我想做的事情
2. 我想要看到的用于实验目的的库的草图

一种更简单的方式来编写 boxed dyn traits

在上一篇文章中，我介绍了如何创建 vtable 并将其与数据指针配对，以实现某种“自定义的动态分发”。

不过，在我发表了这篇文章后，dtolnay 给我发来了这个 playground 链接，向我展示了一种更好的方法，一种基于 erased-serde 库的方法。

主要的想法是，不是用一堆函数指针创建 vtable 结构体，而是创建一个反映该 vtable 内容的“shadow trait”：

// erased trait:
trait ErasedAsyncIter {
    type Item;
    fn next<'me>(&'me mut self) -> Pin<Box<dyn Future<Output = Option<Self::Item>> + 'me>>;
}

那么 DynAsyncIter 就可以是该 trait 的 boxed 形式：

pub struct DynAsyncIter<'data, Item> {
    pointer: Box<dyn ErasedAsyncIter<Item = Item> + 'data>,
}

通过给所有 T: AsyncIter 实现 ErasedAsyncIter 来定义填充函数 (shim functions)：

impl<T> ErasedAsyncIter for T
where
    T: AsyncIter,
{
    type Item = T::Item;
    fn next<'me>(&'me mut self) -> Pin<Box<dyn Future<Output = Option<Self::Item>> + 'me>> {
        // This code allocates a box for the result
        // and coerces into a dyn:
        Box::pin(AsyncIter::next(self))
    }
}

最后，为动态类型实现 AsyncIter：

impl<'data, Item> AsyncIter for DynAsyncIter<'data, Item> {
    type Item = Item;

    type Next<'me>
    where
        Item: 'me,
        'data: 'me,
    = Pin<Box<dyn Future<Output = Option<Item>> + 'me>>;

    fn next(&mut self) -> Self::Next<'_> {
        self.pointer.next()
    }
}

耶，一切正常，而且没有任何不安全的代码！

我想看到的是

这种“转换为 dyn”的方法并不是特定于异步的（如 erased-serde 所展示那样）。我想看到一个能把它运用到任何 trait 上的装饰器。我的想象是这样的：

// Generates the `DynAsyncIter` type shown above:
#[derive_dyn(DynAsyncIter)]
trait AsyncIter {
    type Item;
    async fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
}

但这应该也适用于任何 -> ImplTrait 的返回类型，只要 Trait 是 dyn safe，并给 Box<T> 实现 Trait。所以大概是这样的：

// Generates the `DynAsyncIter` type shown above:
#[derive_dyn(DynSillyIterTools)]
trait SillyIterTools: Iterator {
    // Iterate over the iter in pairs of two items.
    fn pair_up(&mut self) -> impl Iterator<(Self::Item, Self::Item)>;
}

这将生成一个擦除的 trait，该 trait 返回一个 Box<dyn Iterator<(...)>。

类似地，你可以使用任何 impl Foo 并传递一个 Box<dyn Foo> 来实现一个技巧，这样就可以在参数位置上支持 impl Trait。

即使没有 impl Trait，derive_dyn 也会创建一个更符合人体工程学的 dyn。

我不认为这是一个“长期解决方案”，但我会有兴趣试试它。

有什么评论吗？

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