如何在Rust中实现Functor trait

发布于03月16日

我正在学习面向程序员的类别理论，其中一个挑战是实现一个Functor接口.

This个问题提供了以下解决方案:

pub trait Functor<A> {
    type With<B>: Functor<B>;
    fn map<B>(self, f: impl Fn(A) -> B) -> Self::With<B>;
}

然而，这将允许With是实现函子的任何类型.我真正想要的是这样的:

pub trait Functor<A> {
    fn map<B>(self, f: impl Fn(A) -> B) -> Self<B>;
}

但是Self不接受类型参数.我该怎么办？

推荐答案

就像计算机科学中的另一个问题一样，通过添加一个间接级别.也就是说，您可以定义family个相关类型，然后使用它来强制执行适当的约束.

一个家庭，说到底，是相当微不足道的:

trait Family {
    type Member<T>;
}

trait FamilyMember<T> {
    type Of: Family<Member<T> = Self>;
}

struct VecFamily;

impl Family for VecFamily {
    type Member<T> = Vec<T>;
}

impl<T> FamilyMember<T> for Vec<T> {
    type Of = VecFamily;
}

然后，您可以通过函数来利用这一点:

trait Functor<A>: FamilyMember<A> {
    fn map<B>(self, f: impl FnMut(A) -> B) -> <Self::Of as Family>::Member<B>;
}

impl<A> Functor<A> for Vec<A> {
    fn map<B>(self, f: impl FnMut(A) -> B) -> Vec<B> {
        self.into_iter().map(f).collect()
    }
}

有点口齿不清...但是it does compile on stable！