Как автоматически реализовать некие методы для всех типов, реализующих некий трейт?

Question

[Tolik]

Например, я хочу сделать метод read_one_byte для всех типов, для которых сделан impl Read. Код выглядит так:

impl<T: Write> T {
    fn read_one_byte(&self) -> Option<u8> {
        let mut buf = [0u8];
        match self.read(&mut buf) {
            Ok(count) if count == 1 => Some(buf[0]),
            _ => None,
        }
    }
}

При компиляции получаю ошибку

error[E0118]: no base type found for inherent implementation
 --> src/main.rs:4:16
  |
4 | impl<T: Write> T {
  |                ^ impl requires a base type
  |
  = note: either implement a trait on it or create a newtype to wrap it instead

https://doc.rust-lang.org/error-index.html#E0118

Мне, конечно, совсем не нужна такая функция, но она как пример того, что я хочу сделать.

Answer 1

[Даниил Колесниченко]

1. Можно создать новый трейт, который будет расширять стандартный:

use std::io::Read;

trait ReadOneByte: Read {
    fn read_one_byte(&mut self) -> Option<u8>;
}

impl<T: Read> ReadOneByte for T {
    fn read_one_byte(&mut self) -> Option<u8> {
        let mut buf = [0u8];
        match self.read(&mut buf) {
            Ok(count) if count == 1 => Some(buf[0]),
            _ => None,
        }
    }
}

2. А вообще-то лучше использовать обычные функции:

fn read_one_byte<T: Read>(source: &mut T) -> Option<u8> {
    let mut buf = [0u8];
    match self.read(&mut buf) {
        Ok(count) if count == 1 => Some(buf[0]),
        _ => None,
    }
}

Comments

[Tolik]

Трейт на трейте как раз то, что я искал. Всё же не одну функцию надо сделать. А вот еще одна вещь: пробую я сделать крипто-либу. Блочное шифрование в даном случае. И любой блочный шифр реализует трейт BlockCipher. Но поверх этого нужно сделать несколько режимов шифрования. И дело в том, что каждый режим имеет одни и те же методы, просто работает по-разному. Как такое сделать грамотно? (пока что сам буду что-то пробовать)

З.Ы. Прикольный репо from-junior-to-senior

[Даниил Колесниченко]

Tolik: эти режимы разные для разных алгоритмов?

[Даниил Колесниченко]

В общем как вариант что-нибудь такое

trait BlockCipher {
    type Mode;
    
    fn encode(&self, text: String, mode: Self::Mode);
}

struct Encoder;

enum EncoderMode {
    A, B, C
}

impl BlockCipher for Encoder {
    type Mode = EncoderMode;
    
    fn encode(&self, text: String, mode: Self::Mode) {}
}

fn main() {
    Encoder.encode("Hello, world!".to_owned(), EncoderMode::A);
}

[Даниил Колесниченко]

Или так, тогда режим будет устанавливаться один раз при создании "шифратора" и в дальнейшем режим указывать не надо будет:

trait BlockCipher {    
    fn encode(&self, text: String);
}

struct Encoder {
    mode: EncoderMode
}

enum EncoderMode {
    A, B, C
}

impl Encoder {
    fn new(mode: EncoderMode) -> Encoder {
        Encoder { mode }
    }
}

impl BlockCipher for Encoder {
    fn encode(&self, text: String) {}
}

fn main() {
    Encoder::new(EncoderMode::A).encode("Hello, world!".to_owned());
}

[Tolik]

Даниил Колесниченко у меня еще вот какая мысль: можно ли вынести стандартную библиотеку Rust'a в отдельную dynamic-либу? На сколько это умно? Сейчас он не очень-то и популярен, до если допустим запущено много написаных на нем программ, на машине с низкими характеристиками... в памяти будет (исполняемый) код каждого бинарника, а там порядка 2-3 сотен КиБ на каждый. Это если сделать --release версию и strip'нуть бинарник. Но память это ладно, забиваю голову ненужным. Другое дело -- кэш процессора! Будет очень много так сказать дубликатов. Как мне кажется. В конце концов динамические либы потому и придумали, чтобы программы меньше места занимали и чтобы меньше ресурсов при исполнении жрали.

[Tolik]

Даниил Колесниченко: для всех блочных режимы одинаковые. Суть исключительно в том, что каждый из них (блочных) принимает свое к-во байт (размер блока) и по-своему его превращает в выходной блок (такого же размера, как на входе).

[Даниил Колесниченко]

Tolik: можно, но учтите, что libstd.so должна быть собрана компилятором той же версии, что и программа.

[Tolik]

Даниил Колесниченко: это само собой. Можно держать libstd.so.1.10, libstd.so.1.11 и т.д. Даже это по идее будет выгоднее в случае множества программ на расте