如何为返回`impl Trait`的Rust函数实现扩展Trait模式？

方案1：动态分发实现（全编译器版本兼容） #

这是最简单的兼容方案，将返回的迭代器装箱为特征对象，仅会产生极小的运行时开销，绝大多数场景下可以忽略：

trait IntoIteratorMathExt
where
    Self: IntoIterator,
{
    fn add<I>(self, other: I) -> Box<dyn Iterator<Item = Self::Item>>
    where
        I: IntoIterator<Item = Self::Item> + 'static,
        Self: 'static,
        Self::Item: std::ops::Add<Output = Self::Item> + 'static;
}

impl<T: IntoIterator> IntoIteratorMathExt for T {
    fn add<I>(self, other: I) -> Box<dyn Iterator<Item = Self::Item>>
    where
        I: IntoIterator<Item = Self::Item> + 'static,
        Self: 'static,
        Self::Item: std::ops::Add<Output = Self::Item> + 'static,
    {
        Box::new(self.into_iter().zip(other).map(|(x, y)| x + y))
    }
}

fn main() {
    let a = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let b = (6..=10).map(|x| x + 1);
    let sum_iter = a.add(b);
    let sum_vec = sum_iter.collect::<Vec<i32>>();
    assert_eq!(sum_vec, vec![8, 10, 12, 14, 16]);
}

方案2：零开销静态分发（Rust 1.75+ 支持） #

Rust 1.75版本已经稳定支持**Trait方法返回impl Trait（RPITIT）**特性，你原来的写法仅需修正笔误即可正常编译运行，完全零开销：

trait IntoIteratorMathExt
where
    Self: IntoIterator,
{
    fn add<I>(self, other: I) -> impl Iterator<Item = Self::Item>
    where
        I: IntoIterator<Item = Self::Item>,
        Self::Item: std::ops::Add<Output = Self::Item>;
}

impl<T: IntoIterator> IntoIteratorMathExt for T {
    fn add<I>(self, other: I) -> impl Iterator<Item = Self::Item>
    where
        I: IntoIterator<Item = Self::Item>,
        Self::Item: std::ops::Add<Output = Self::Item>,
    {
        self.into_iter().zip(other).map(|(x, y)| x + y)
    }
}

fn main() {
    let a = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let b = (6..=10).map(|x| x + 1);
    let sum_iter = a.add(b);
    let sum_vec = sum_iter.collect::<Vec<i32>>();
    assert_eq!(sum_vec, vec![8, 10, 12, 14, 16]);
}

注：你原有代码的唯一笔误是定义的Trait名为IntoIteratorMathExt，实现时错误写成了IteratorMathExt，修正后即可在1.75及以上版本编译器正常运行。

方案3：手动实现迭代器包装器（旧版本零开销方案） #

如果需要兼容1.75以下的编译器版本又不想承担动态分发开销，可以手动定义迭代器包装类型，手动实现Iterator特征，实现起来相对繁琐，仅在性能敏感且需要兼容旧版本的场景下使用。

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