rust - Rust中不同类型的工厂函数

Question

我正在尝试用 Rust 编写一个函数来构建不同类型的对象(同一特征的所有实现)，但我遇到了麻烦，不明白我是否试图做一些非法的事情或者只是不理解正确的语法。 这是一个玩具示例，未编译(animal_factory 函数的三个变体均未编译):

enum Error {
    UnknownAnimal,
}

trait Animal {
    fn bark(&self);
}

struct Dog {}

impl Dog {
    fn new() -> Result<Dog, Error> {
        Ok(Dog {})
    }
}

impl Animal for Dog {
    fn bark(&self) {
        println!("Bau! Bau!");
    }
}

struct Cat {}

impl Cat {
    fn new() -> Result<Cat, Error> {
        Ok(Cat {})
    }
}

impl Animal for Cat {
    fn bark(&self) {
        println!("Meow! Meow!");
    }
}

/*
fn animal_factory(kind: &str) -> Result<impl Animal, Error> {
    match kind {
        "cat" => Cat::new(),
        "dog" => Dog::new(),
        _ => Err(Error::UnknownAnimal),
    }
}
*/

/*
fn animal_factory(kind: &str) -> Result<impl Animal, Error> {
    match kind {
        "cat" => {
            return Cat::new();
        },
        "dog" => {
            return Dog::new();
        },
        _ => {
            return Err(Error::UnknownAnimal);
        },
    }
}
*/

fn animal_factory(kind: &str) -> Result<impl Animal, Error> {
    if kind == "cat" {
        Cat::new()
    } else if kind == "dog" {
        Dog::new()
    } else {
        Err(Error::UnknownAnimal)
    }
}

fn main() {
    let x = animal_factory("cat").unwrap();
    let y = animal_factory("dog").unwrap();
}

有什么见解吗？也许我需要把东西装箱？

Answer 1

impl Animal如果您尝试返回不同的具体类型(在您的情况下为 Cat 和 Dog)，即使两者都实现了 Animal，也不会起作用。来自文档:

These types stand in for another concrete type where the caller may only use the methods declared by the specified Trait.

因此，由于类型不匹配，尝试返回 Cat 或 Dog 无法使用 impl Animal 作为返回类型介于这两种具体类型之间。

幸运的是，我们可以轻松地从 Cat 和 Dog 实例创建一种通用类型，同时也实现 Animal:trait objects 。 Trait 对象使用 dyn Animal 进行注释，而不是 impl Animal。 Trait 对象的大小是动态调整的，因此我们需要将它们包装到 Box 或其他类型的(智能)指针或引用中:

fn animal_factory(kind: &str) -> Result<Box<dyn Animal>, Error> {
    if kind == "cat" {
        Ok(Box::new(Cat::new()?))
    } else if kind == "dog" {
        Ok(Box::new(Dog::new()?))
    } else {
        Err(Error::UnknownAnimal)
    }
}

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