Rust Turbofish 的由来

0x01 什么是 Turbofish

我们运行如下 Rust Snippet：

rust 复制代码

fn main() {
    let numbers: Vec<i32> = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
    let even_numbers = numbers.into_iter().filter(|n| n % 2 == 0).collect();
    println!("{:?}", even_numbers);
}

不出意外，Rust 编译器一定会抛出错误

aggresss@traitx tmp % branch:[main]% cargo check
    Checking tmp v0.1.0 (/tmp)
error[E0283]: type annotations needed
    --> tmp/src/main.rs:3:9
     |
3    |     let even_numbers = numbers.into_iter().filter(|n| n % 2 == 0).collect();
     |         ^^^^^^^^^^^^                                              ------- type must be known at this point
     |
     = note: cannot satisfy `_: FromIterator<i32>`
note: required by a bound in `collect`
    --> /Users/aggresss/.rustup/toolchains/stable-aarch64-apple-darwin/lib/rustlib/src/rust/library/core/src/iter/traits/iterator.rs:2050:19
     |
2050 |     fn collect<B: FromIterator<Self::Item>>(self) -> B
     |                   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ required by this bound in `Iterator::collect`
help: consider giving `even_numbers` an explicit type
     |
3    |     let even_numbers: Vec<_> = numbers.into_iter().filter(|n| n % 2 == 0).collect();
     |                     ++++++++

For more information about this error, try `rustc --explain E0283`.
error: could not compile `tmp` (bin "tmp") due to 1 previous error

上面的错误可以通过两种方式解决

第一种方式在 even_numbers 变量声明时声明类型：

let even_numbers: Vec<_> = numbers.into_iter().filter(|n| n % 2 == 0).collect();

第二种方式使用 Turbofish 语法，在泛型函数后面加入 ::<>：

let even_numbers = numbers.into_iter().filter(|n| n % 2 == 0).collect::<Vec<_>>();

泛型在编译的过程中要被实例化，大多数情况下，具体类型是基于 Hindley-Milner 理论的类型推断，但是在一些特殊情况下，我们需要显示声明类型来帮助编译器排除歧义，这也是 Turbofish 存在的原因。

在使用泛型的过程中，其他语言也会遇到类似的问题，例如 C++ 中使用 ident<T>，或者 Golang 中使用 ident[T]，而 Rust 中确使用 ident::<T>，多了两个冒号(double colon)，第一次看到确实觉得有点多余，通过考古在 reddit 上看到 Anna Harren (u/deadstone) 的解释后理解了这样设计的初衷，即可以降低编译器的语法解析难度。

这是一种从语言设计者角度的 Tradeoff，所以语言的使用者多少会有一些疑问或抱怨，在 Rust 社区中确实也会时常听到一些相关的声音，但是当知道了 Turbofish 语法由来的故事后，我已经开始喜欢 ::<> 这个符号。

0x02 Turbofish 的由来

在 2015 年的时候，Anna Harren 第一次提出使用 ::<> 来辅助编译器进行类型判断，同时给它起了一个很有意思的名字 ---- TURBOFISH，很快这个名字也被 Rust 官方所采纳，这个符号确实挺像一条加速的鱼，还有人做了一个页面 https://turbo.fish/。不幸的是在 2021 年 Anna Harren 因患癌症离开了这个世界，Rust 1.55.0 的 Release Note 特别提到了她，并将这个版本作为对 Anna Harren 的纪念。

可能开源社区的魅力就在于对多样性的包容，Rust 社区争吵不断，但更容易诞生有趣的事物，毕竟这个世界有那么多有趣的灵魂。

0x03 Furthermore

有一个彩蛋发现，将 Turbofish 符号 ::<> 倒过来, 即 <>::，Rust 在 Disambiguating Function Calls 中使用 :: 作为 namespace qualifier，同时使用 <>:: 作为路径中存在类型混淆时的显示声明，例如：

rust 复制代码

fn main() {
    let s = "Hello, World!";
    let string = <&str as Into<String>>::into(&s);
    println!("{}", string);
}

这种方法早期被叫做 UFCS (Universal Function Call Syntax)，于此同时，使用 Turbofish 也可以反向解决上面的问题：

rust 复制代码

fn main() {
    let s = "Hello, World!";
    let string = Into::<String>::into(s);
    println!("{}", string);
}

从优雅对称的角度看，我还是支持 Turbofish 仍然是 Turbofish。

Rust Turbofish 的由来

0x01 什么是 Turbofish

0x02 Turbofish 的由来

0x03 Furthermore

0x04 Reference