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：

trait Example {}
impl const Example for u8 {}

您会收到一条错误消息，为您指明正确的方向：

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

问题 67792 是 RFC 2632 的跟踪问题 — 在 const fns 的泛型参数上调用方法。

这是一种不稳定语法，允许定义可在

const

上下文中使用的特征。它与同样 不稳定

~const

语法配对，可用于特征边界：

// 1.59.0-nightly (2021-12-20 23f69235ad2eb9b44ac1)
#![feature(const_fn_trait_bound)]
#![feature(const_trait_impl)]

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);
}

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

规则添加更多见解可能也很有用。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，所以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);
}

假设我们一开始除了

const

之外没有其他

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，这与特质本身无关。但如果我们只是将

fn demo

更改为

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

仅将特征绑定

~const

添加到

Example

是行不通的：

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

我们需要将

#[const_trait]

添加到

trait Example

并将

impl Example

更改为

impl const Example

。

#[const_trait]

最近添加，现在

Trait

需要

impl const Trait

。

缺少

#[const_trait]

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here所解释的，当我们有

#[const_trait]

时，在

trait Example

上要求

impl const Example

背后的理由是，防止向

Example

添加新的默认方法成为重大更改（因为它可能是非常量 fn)。

Answer 3

我尝试使用它，但目前它似乎没有生成 const-fn： https://www.rustexplorer.com/b#IyFbZmVhdHVyZShjb25zdF90cmFpdF9pbXBsKV0KCiNbY29uc3RfdHJhaXRdCnRyYWl0IEZvbyB7CiAgICBmbiBhc19zdHIoJnNlbGYpIC0+ICZzdHI7Cn0K CmltcGwgY29uc3QgRm9vIGZvciAodTgsIHU4LCB1OCkgewogICAgZm4gYXNfc3RyKCZzZWxmKSAtPiAmc3RyIHsKICAgICAgICAiaGVsbG8iCiAgICB9Cn0KCmNvbnN0IFM6PSAICZzdHIgOMSwgMiwgMykuYXNfc3 RyKCk7CgpmbiBtYWluKCkgewoKfQo=