如何修改Rust代码使Block 2生效并适配不同类型？

当前Block 1代码可正常运行，输出："abc" 和 49。如何修改代码让Block 2替代Block 1生效？要求不能将trait Trt中的f01方法改为带返回值的形式（即不能写成fn f01(&self) -> ...;）。

原代码如下：

struct Dom {a: String,}
struct Num {a: u8,}

trait Trt {
    fn f01(&self);
}


impl Trt for Dom {
    fn f01(&self) {
        println!("{:?}", &self.a);
    }
}
impl Trt for Num {
    fn f01(&self) {
        println!("{:?}", &self.a * &self.a);
    }
}

fn main() {
    let dom = Dom {a: "abc".to_string()};
    let num = Num {a: 7};
    
    // Block 1:
       Trt::f01(&dom);                    // "abc"
       Trt::f01(&num);                    // 49
    
    // Block 2:
    // Trt::f01(&dom);                    // "abc"
    // let b: u8 = Trt::f01(&num) + 1;
    // println!("{:?}", b);               // 50
}

由于不能修改Trt中f01的无返回值签名，我们可以扩展trait新增一个计算方法，让f01内部调用该方法完成打印，同时允许外部直接调用计算方法获取值进行后续操作，既保留原有功能，又满足Block 2的需求。

推荐方案（扩展Trait） #

修改后的完整代码：

struct Dom { a: String }
struct Num { a: u8 }

trait Trt {
    fn f01(&self);
    // 新增关联类型定义计算结果类型
    type Output;
    fn compute(&self) -> Self::Output;
}

impl Trt for Dom {
    type Output = &str;
    // 实现Dom的计算逻辑
    fn compute(&self) -> &str {
        &self.a
    }
    // f01复用compute的结果完成打印
    fn f01(&self) {
        println!("{:?}", self.compute());
    }
}

impl Trt for Num {
    type Output = u8;
    // 实现Num的计算逻辑
    fn compute(&self) -> u8 {
        self.a * self.a
    }
    // f01复用compute的结果完成打印
    fn f01(&self) {
        println!("{:?}", self.compute());
    }
}

fn main() {
    let dom = Dom { a: "abc".to_string() };
    let num = Num { a: 7 };
    
    // Block 2 生效代码
    Trt::f01(&dom); // 输出 "abc"
    let b: u8 = num.compute() + 1; // 49 + 1 = 50
    println!("{:?}", b); // 输出 50
}

可选方案（内部可变性，不推荐） #

如果严格不想修改trait定义，可以用RefCell在Num的f01中存储计算结果，但会引入内部可变性，代码可读性和安全性较差：

use std::cell::RefCell;

struct Dom { a: String }
struct Num { 
    a: u8,
    result: RefCell<Option<u8>>,
}

trait Trt {
    fn f01(&self);
}

impl Trt for Dom {
    fn f01(&self) {
        println!("{:?}", &self.a);
    }
}

impl Trt for Num {
    fn f01(&self) {
        let res = self.a * self.a;
        *self.result.borrow_mut() = Some(res);
        println!("{:?}", res);
    }
}

fn main() {
    let dom = Dom { a: "abc".to_string() };
    let num = Num { a: 7, result: RefCell::new(None) };
    
    Trt::f01(&dom); // 输出 "abc"
    Trt::f01(&num); // 输出 49
    let b: u8 = num.result.borrow().unwrap() + 1;
    println!("{:?}", b); // 输出 50
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex