Rust小记

这些是我在使用Rust的过程中萌生的想法，也可能是遇到的问题。不必深究，仅图一乐。

GATs

这个问题是我在入门函数式时遇到的问题。

Rust对函数式的支持属于较好的一方，你能在大量的结构上找到map等操作。但是到目前为止，Rust并不是完全支持函数式编程，而问题之一就是GATs的草案至今还未落实到正式版。

The push for GATs stabilization | Rust Blog

函数式编程我想并不是这一小节需要重点介绍的内容，也许一篇名为《Functor, Applicative and Monad》的文章能够帮你学到一些东西。文章中介绍了函数式编程中几个重要的概念

• Functor
• Applicative
• Monad

简单的说，Functor对应着map操作，Applicative对应着apply操作，而Monad对应了flatMap操作。在编写这些代码时，就会发现相同的内容在Rust里遇到了麻烦。例如你无法在trait里定义统一签名的map：

trait Functor {
    type T;
    fn map<F>(self, f: F) -> Self
    where
        F: FnMut(Self::T) -> /* ? */;
}

以Rust现有的类型系统，你无法填写代码中的留空位置，否则会写出类似于

trait Functor {
    type T;
    type Wrap<R>:Functor; // 离谱
    fn map<F,R>(self, f: F) -> Self::Wrap
    where
        F: FnMut(Self::Functor<T>) -> R;
}

• 函数F的返回值是不确定的R
• 函数F的返回值R的取值来自一个高阶类型Wrap的内部类型R
• Wrap需要实现Functor

这个也许才是Rust中原原本本的Functor。先不说在Rust的语法下它抽象得离谱，最可惜的是它现在无法在正式版中通过编译——你家Rust暂时写不了这种东西。

作为拓展，一个更加麻烦的事情是GATs中我完全可以令Wrap<R>是另一个实现Functor的奇怪类型，从而破坏掉Functor的性质。在trait里Wrap和Self之间没有明显关系。所以若是没有新的语法引入，就永远别想在Rust里写Haskell那样的函数式。

但是Rust本来就和Haskell不是一门语言，是吧？

同样的问题发生在Rust的Future中。（假设）我们都知道在Rust中async关键字就是个长得像下面代码的糖

async fn func() -> R
fn func() -> impl Future<Output = R>

那对于下方的代码，就会有

trait Shiro{
    async fn find_clothe(&self) -> Clothe;
}
trait Shiro{
    fn find_clothe(&self) -> impl Future<Output = Clothe>;
}

那么在这个时候，async函数将会把self的生命周期捕捉，这意味着impl Future<Output = Clothe>受到其生命周期的限制，就有代码

trait Shiro{
    type RealR<'a> : Future<Output = Clothe> + 'a;
    fn find_clothe(&self) -> RealR<'_>;
}

GATs又一次出现😩。不过trait里没法写async的原因不止于此，在此不展开了。

暴露问题而非引入

很多人觉得Rust学习难度较高，尤其认为Rust中的生命周期和移动语义实在费解，就将Rust定为难学的语言。我个人则认为Rust没有引入新的问题，Rust只是将始终存在的周期和移动语义暴露在了阳光下。

你觉得在 C++ 中没有这些，但这只是 C++ 的设计哲学Zero-overhead帮了你。C++ 的东西实在是太多太多了，所以它认为不知道的东西不应成为负担。所以，不知道新的 C++ 标准也能把 C++ 当 C+ 类来写，不知道智能指针那就用指针，不知道左右值那就不用考虑move语义，不知道元编程那就不用碰模板，不知道编译期计算那就不用碰concept，不知道内存管理那就不用delete……好吧最后一个有点危险。

如果弄不明白Rust的相关概念，恐怕精进C++也会遇到困难。