Rust trait实现中self用法疑问：Vec调用push/append方法报错问题

报错核心原因 #

报错的本质是两个基础规则不匹配：

1. 你定义的AppendBar trait要求append_bar方法返回Self类型
2. Vec的push、append方法都是原地修改集合，返回值为单元类型()，和要求的返回值不匹配；而String的加法运算符是返回新的String实例，刚好符合返回值要求，所以String的实现可以正常运行。

各个错误实现的具体问题 #

第一个Vec实现问题 #

impl AppendBar for Vec<String> {
    fn append_bar(self) -> Self{
        let mut bar = vec![String::from("Bar")];
        bar.push(self);
        bar
    }
}

• 类型不匹配错误：Vec<String>的push方法接收的参数是单个String元素，你传入了整个Vec<String>类型的self，完全不符合参数类型要求。
• 逻辑错误：该实现是把原有vec的内容加到"Bar"后面，和预期把"Bar"追加到原有vec后的逻辑相反。

第二个Vec实现问题 #

impl AppendBar for Vec<String> {
    fn append_bar(self) -> Self{
        let bar_vec = vec!["Bar".to_string()];
        self.append(bar_vec)
    }
}

• 可变性错误：参数self没有加mut修饰，不可变的实例不能调用append这种原地修改的方法。
• 返回值类型错误：append方法原地把参数里的元素追加到调用者集合后，返回值是()，和要求返回的Vec<String>类型不匹配。
• 该实现的修正版本如下：

impl AppendBar for Vec<String> {
    // 给self加mut修饰，允许原地修改
    fn append_bar(mut self) -> Self{
        let mut bar_vec = vec!["Bar".to_string()];
        // append要求参数是可变引用，调用后self已经被修改
        self.append(&mut bar_vec);
        // 手动返回修改后的self
        self
    }
}

第三个Vec实现问题 #

trait AppendBar<T> {
    fn append_bar(self) -> Self;
}

impl<T> AppendBar<T> for Vec<T> {
    fn append_bar(self) -> Self{
        self.push("Bar".to_string())
    }
}

• 可变性错误：同第二个实现，self没有mut修饰，不可变实例不能调用push。
• 返回值类型错误：push返回()，不符合返回Self的要求。
• 泛型约束错误：你给所有泛型Vec<T>实现这个trait，但代码里硬写了String类型的"Bar"值，只要T不是String就会触发类型不匹配，泛型逻辑完全不成立。

trait实现中self的使用规则 #

• fn func(self)：方法会获取调用者的所有权，调用后原变量无法再使用，可以在方法签名中给self加mut修饰来修改实例，最后可返回修改后的实例。
• fn func(&self)：方法只获取调用者的不可变引用，只能读取不能修改，适合纯读取的方法。
• fn func(&mut self)：方法获取调用者的可变引用，可以原地修改调用者，不需要转移所有权，也不需要返回原实例。
• 标准库所有集合类型的原地修改方法（比如Vec的push、append，String的push_str等）默认都使用&mut self作为参数，返回()，如果你的方法要求返回Self，需要手动把修改后的实例返回。
• String的+运算符本质是调用add方法，会获取左值的所有权，修改后返回新的String实例，所以刚好符合你定义的trait的返回要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者my_stack