Rust 高阶trait边界

Rust的Fn trait是个神奇的存在。比如，我们可以写出这样的代码：

struct Closure<F> {
    data: (u8, u16),
    func: F
}

impl<F> Closure<F>
    where F: Fn(&(u8, u16)) -> &u8,
{
    fn call(&self) -> &u8 {
        (self.func)(&self.data)
    }
}

fn do_it(data: &(u8, u16)) -> &u8 { &data.0 }

fn main() {
    let clo = Closure{ data: (0, 1), func: do_it };
    println!("{}", clo.call());
}

如果我们像在生命周期那一章里一样地去掉这段代码的语法糖，我们会发现一些问题：

struct Closure<F> {
    data: (u8, u16),
    func: F,
}

impl<F> Closure<F>
    // where F: Fn(&'??? (u8, u16)) -> &'??? u8,
{
    fn call<'a>(&'a self) -> &'a u8 {
        (self.func)(&self.data)
    }
}

fn do_it<'b>(data: &'b (u8, u16)) -> &'b u8 { &'b data.0 }

fn main() {
    'x: {
        let clo = Closure { data: (0, 1), func: do_it };
        println!("{}", clo.call());
    }
}

我们究竟应该怎么表示F的trait边界里的生命周期呢？这里需要一个生命周期，但是在我们进入call函数之前我们都不知道生命周期的名字！而且，那里的生命周期也是不固定的，&self在那一时间点上是什么生命周期，call就也要是什么生命周期。

这里我们需要借助高阶trait边界（HRTB, Higher-Rank Trait Bounds）的神奇力量了。我们去掉语法糖之后的代码应该是这样的：

where for<'a> F: Fn(&'a (u8, u16)) -> &'a u8,

（其中Fn(a, b, c） -> d本身就是不确定的Fn trait的语法糖）

for<'a>可以读作“对于'a的所有可能选择”，基本上表示一个无限的列表，包含所有F需要满足的trait边界。不过别紧张，除了Fn trait之外我们很少会遇到需要HRTB的场景，而且即使遇到了我们还有一个神奇的语法糖相助。

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