如何为返回Option类型的Future实现.or()方法？

问题背景 #

目标是为输出Option<T>的Future实现.or方法：如果当前Future执行后返回Some(v)，则直接返回该值；如果返回None，则执行传入的备选Future，返回备选Future的输出值。
初始实现代码：

trait FutureOr {
    type Output;

    fn or(self, f: Self::Output) -> Self::Output;
}

impl <Fut, T> FutureOr for Fut where Fut: std::future::Future<Output = Option<T>> {
    type Output = Fut;

    fn or(self, f: Fut) -> Self::Output {

        self.then(|res| match res {
            Some(res) => async { Some(res) },
            None => async { f.await }
        })
    }
}

该代码编译失败，报错信息：

`match` arms have incompatible types
expected opaque type `impl futures::Future<Output = std::option::Option<T>>` (`async` block)
   found opaque type `impl futures::Future<Output = std::option::Option<T>>` (`async` block)

报错根因：Rust中每个独立的async块都会生成唯一的匿名不透明类型，即使两个async块的Future输出类型完全一致，它们也是不同的具体类型，而match表达式要求所有分支返回完全相同的具体类型，因此编译不通过。

已尝试的无效方案 #

• 第二个match分支直接返回Future不包裹async块，第一个分支用std::future::ready()包装返回值：std::future::ready()返回的是std::future::Ready具体类型，和第二个分支的Future类型不一致，仍然存在类型不匹配问题。
• 尝试通过关联类型写impl Future、新增泛型参数等方式统一返回类型：分别触发「未约束的不透明类型」「泛型参数未被impl约束」的编译错误。
• 尝试直接返回then/and_then组合子生成的Future：返回值是具体的组合子类型而非对外暴露的通用Future类型，不符合trait抽象的设计目标。
• 已知引入async_trait依赖可以解决该问题，但不希望为单个trait方法引入额外第三方依赖。

稳定版无依赖解决方案 #

核心思路：

1. 给trait增加泛型参数表示备选Future的类型，解决泛型参数不受约束的问题
2. 将所有分支逻辑统一放入同一个async块内，从根源上避免多分支生成不同独立Future类型的问题
3. 使用函数返回位置的impl Trait语法（稳定版Rust已支持），对外只暴露Future trait约束，不暴露内部具体的组合子类型，无额外运行时开销。

最终可编译实现代码：

use std::future::Future;

trait FutureOr<FallbackFut> {
    type Output;
    fn or(self, fallback: FallbackFut) -> impl Future<Output = Self::Output>;
}

impl<CurrentFut, FallbackFut, T> FutureOr<FallbackFut> for CurrentFut
where
    CurrentFut: Future<Output = Option<T>>,
    FallbackFut: Future<Output = Option<T>>,
{
    type Output = Option<T>;

    fn or(self, fallback: FallbackFut) -> impl Future<Output = Self::Output> {
        async move {
            match self.await {
                Some(val) => Some(val),
                None => fallback.await,
            }
        }
    }
}

实现说明：

• 所有逻辑在同一个async块内执行，match分支只是在Future运行时选择执行路径，不会生成多个独立的Future类型，完全符合编译器的类型校验规则
• 备选Future类型作为trait泛型参数，满足impl对泛型参数的约束要求，不会触发未约束泛型的编译错误
• 返回位置使用impl Future，对外隐藏内部async块的具体匿名类型，符合trait的抽象设计要求，不需要依赖nightly特性或第三方crate。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者doplumi