Rust中能否创建关联类型实现共享trait的trait对象集合？

你的问题核心在于Rust对关联类型和 trait 对象的协变限制：虽然Bar和Bla都实现了Foo，但Repeat<Box<Bar>>的Item是具体类型Box<Bar>，而你需要的迭代器Item是Box<dyn Foo>——Rust不会自动将返回具体类型的迭代器，转换为返回 trait 对象的迭代器，因为Iterator的Item是固定的关联类型，不存在隐式的协变转换。

这个需求完全可以实现，只需要显式将迭代器的元素类型转换为Box<dyn Foo>，有两种常见方式：

方式一：用map转换元素类型 #

在迭代器链中加入map，把每个具体的Box<Bar>/Box<Bla>强制转换为Box<dyn Foo>：

trait Foo {}

struct Bla;
impl Foo for Bla {}

struct Bar;
impl Foo for Bar {}

fn main() {
    let mut y: Vec<Box<dyn Iterator<Item = Box<dyn Foo>>>> = Vec::new();

    // 转换Repeat<Box<Bar>>的元素类型
    y.push(Box::new(
        std::iter::Repeat::new(Box::new(Bar))
            .map(|b| b as Box<dyn Foo>)
    ));

    // 转换take后的迭代器元素类型
    y.push(Box::new(
        std::iter::Repeat::new(Box::new(Bla))
            .take(10)
            .map(|b| b as Box<dyn Foo>)
    ));
}

方式二：直接初始化返回 trait 对象的迭代器 #

在创建Repeat时，就把初始值转换为Box<dyn Foo>，这样整个迭代器的Item类型就是Box<dyn Foo>，后续的适配器（比如take）也会保留这个类型：

trait Foo {}

struct Bla;
impl Foo for Bla {}

struct Bar;
impl Foo for Bar {}

fn main() {
    let mut y: Vec<Box<dyn Iterator<Item = Box<dyn Foo>>>> = Vec::new();

    // 直接创建Repeat<Box<dyn Foo>>
    let repeat_bar: std::iter::Repeat<Box<dyn Foo>> = 
        std::iter::Repeat::new(Box::new(Bar) as Box<dyn Foo>);
    y.push(Box::new(repeat_bar));

    // 同理处理take后的迭代器
    let repeat_bla = 
        std::iter::Repeat::new(Box::new(Bla) as Box<dyn Foo>)
            .take(10);
    y.push(Box::new(repeat_bla));
}

为什么之前的写法会报错？ #

Rust中，每个具体的迭代器类型（比如Repeat<Box<Bar>>）的Item是编译期固定的关联类型，不能隐式地将Iterator<Item=T>向上转换为Iterator<Item=U>，哪怕T可以转换为U。必须显式调整迭代器的Item类型，使其匹配你需要的 trait 对象类型，才能被放入对应的集合中。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cadolphs