Rust 2021如何实现可接收u16、usize及无约束小正整数字面量的函数

存在可行方案，不需要unsafe、无额外运行时开销，也不需要用户导入trait、使用宏或给字面量加类型约束。

实现思路 #

1. 用密封trait（Sealed Trait）限定可接受的参数类型，避免外部为无关类型实现该trait，同时通过impl Trait语法隐藏内部trait，用户无需手动导入即可调用。
2. 为u16、usize直接实现零成本转换逻辑，无额外运行时开销。
3. 为无约束字面量默认推断的i32类型实现转换逻辑，添加编译期非负校验，非法值直接在编译阶段报错，转换逻辑强制内联无运行时开销。

完整实现代码 #

mod sealed {
    pub trait UsuParam {
        fn into_usize(self) -> usize;
    }

    impl UsuParam for u16 {
        #[inline(always)]
        fn into_usize(self) -> usize {
            self as usize
        }
    }

    impl UsuParam for usize {
        #[inline(always)]
        fn into_usize(self) -> usize {
            self
        }
    }

    impl UsuParam for i32 {
        #[inline(always)]
        fn into_usize(self) -> usize {
            // 编译期校验传入的i32值非负，传入负数直接编译报错
            const { assert!(self >= 0, "usu仅接受非负整数参数") };
            self as usize
        }
    }
}

// 对外暴露的usu函数，直接调用即可
pub fn usu(u: impl sealed::UsuParam) {
    let val = u.into_usize();
    // 此处添加业务逻辑，val已经是转换完成的usize类型
}

调用验证 #

你列出的所有调用方式均可正常编译运行：

usu(1 as usize);           // 1
usu([1,2].len());          // 2
usu(3u16);                 // 3
let u16_val = 4u16; usu(u16_val);  // 4
usu(5);                    // 5

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Denys Séguret