Как реализовать черту, которой я не владею, для типа, которым я не являюсь?

Я хотел реализовать черту Shl для Vec, код ниже. Это сделало бы такие вещи, как vec << 4, что было бы приятным сахаром для vec.push(4).

use std::ops::Shl;

impl<T> Shl<T> for Vec<T> {
    type Output = Vec<T>;

    fn shl(&self, elem: &T) -> Vec<T> {
        self.push(*elem);
        *self
    }
}

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3];
    v << 4;
}

Ошибка компиляции со следующей ошибкой:

не может обеспечить реализацию расширения, в которой оба элемента и типа не определены в этом ящике [E0117]

или

параметр типа T должен использоваться как параметр типа для некоторого локального типа (например, MyStruct<T>); только свойства, определенные в текущем ящике, могут быть реализованы для параметра типа [E0210]

Как я понял, мне пришлось бы исправлять stdlib, а точнее ящик collections::vec. Есть ли способ изменить этот код для успешной компиляции?

Ответ 1

Пока вы не можете сделать это точно, обычным обходным путем является просто обернуть тип, который вы хотите, в свой собственный тип и реализовать эту черту.

use somecrate::FooType;
use somecrate::BarTrait;

struct MyType(FooType);

impl BarTrait for MyType {
    fn bar(&self) {
        // use `self.0` here
    }
}

Ответ 2

Это сделало бы такие вещи, как vec << 4, что было бы приятным сахаром для vec.push(4).

Хотя это можно сделать, обычно это плохая идея для реализации оператора с неожиданной семантикой.

Вот пример того, как это можно сделать:

use std::ops::Shl;

struct BadVec<T>(Vec<T>);

impl<T> Shl<T> for BadVec<T> {
    type Output = BadVec<T>;

    fn shl(mut self, elem: T) -> Self::Output {
        self.0.push(elem);
        self
    }
}

fn main() {
    let mut v = BadVec(vec![1, 2, 3]);
    v = v << 4;
    assert_eq!(vec![1, 2, 3, 4], v.0)
}

Если вы реализуете Deref (DerefMut):

use std::ops::{Deref, DerefMut};

impl<T> Deref for BadVec<T> {
    type Target = Vec<T>;

    fn deref(&self) -> &Self::Target {
        &self.0
    }
}

impl<T> DerefMut for BadVec<T> {
    fn deref_mut(&mut self) -> &mut Self::Target {
        &mut self.0
    }
}

вы можете вызвать методы Vec:

fn main() {
    let mut v = BadVec(vec![1, 2, 3]);
    v = v << 4;
    v.truncate(2);
    assert_eq!(2, v.len());
}

Посмотрите на ящик newtype_derive, он может создать для вас какой-то шаблонный код.