在Rust中如何利用现有特性实现近似GADTs的能力？

截至2023年，Rust尚未官方支持GADTs（广义代数数据类型）。我想了解，借助trait、类型成员等工具，能实现多少GADTs的核心能力。

需求场景定义 #

我认为「趋近GADTs」的具体场景包括：

• 条件禁用enum构造函数
• 仅为特定enum构造函数强制trait约束
• 解构enum时获知其约束及构造函数

其中「条件禁用」的含义是：

• 当满足特定条件时，类型检查器会忽略某个构造函数
• 模式匹配中跳过该构造函数不会触发报错

期望行为示例 #

enum AlmostGADT<T> 
where /* magic? */
{
    Flexi,
    NotSoFlexi( /* something here maybe? */) : AlmostGADT< /* or here? */ >
} 

fn main() {
  let x: AlmostGADT<condition_true!()> = AlmostGADT::NotSoFlexi(...);  // 正常编译

  match x { AlmostGADT::Flexi => todo!() }                             // 模式匹配不完整，报错

  let y: AlmostGADT<condition_false!()> = AlmostGADT::NotSoFlexi(...); // 类型错误，编译失败
  let y: AlmostGADT<condition_false!()> = AlmostGADT::Flexi(...);      // 正常编译

  match y {
    AlmostGADT::Flexi => todo!(),                                      // 正常编译
    AlmostGADT::NotSoFlexi(_) => todo!()                               // 类型错误，编译失败
  }

  match y { AlmostGADT::Flexi => todo!() }                             // 正常编译，模式匹配完整
  
}

当前实现尝试 #

我目前能实现的最接近方式是携带不可能存在的值：

enum AlmostGADT<T> {
    Flexi,
    NotSoFlexi(T)
}

enum Void {}

fn main() {
  let full: AlmostGADT<()> = todo!();
  let partial: AlmostGADT<Void> = todo!();
}

由于无法创建Void类型的值，因此AlmostGADT<Void>的NotSoFlexi(_)构造函数也无法实例化。但遗憾的是，类型检查器不会考虑这一点——因为仍能生成该类型的表达式（比如todo!()），所以模式匹配中仍需处理这个不可能的分支，不得不使用unreachable!()来污染代码。

问题 #

在不同场景下该如何实现近似GADTs的功能？

我知道问题范围较广，这是因为我对Rust类型系统的了解有限。如果认为问题过宽，可参考我的AlmostGADT示例，但不必局限于此。我对实现方式没有特殊要求，可使用奇特的trait模式、nightly/实验特性、生命周期技巧等，只想了解Rust类型系统能被拓展到何种程度以实现近似GADTs的功能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者radrow