Traitの関数をconst fnとして実装できるようになる(かもしれない)話

注意
この内容は2021/06/04時点での内容です。今後変更される可能性があります。
またNightly Buildでしか使用できない機能が使用されています。

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タイトルだと分かりづらいですが
std::ops::Addを例にすると

struct A(i32);

const A1: A = A(1);
const A2: A = A(2);
const A3: A = A1 + A2; // A(3)になる

上記のようにユーザー定義の型に+演算子を定義してその結果をconstとして扱えるようになるという話です。

実装してみる

とりあえず型Aを定義してstd::ops::Addを実装してみます。

struct A(i32);

impl std::ops::Add<A> for A {
    type Output = Self;
    
    fn add(self, other: Self) -> Self::Output {
        A(self.0 + other.0)
    }
}

fn main() {
    const A1: A = A(1);
    const A2: A = A(2);
    const A3: A = A1 + A2;
    println!("{}", A3.0);
}

当然コンパイルエラーになるのでimplしたaddをconst fnとして実装する必要があります。
ではどのように実装するかというと

// implとtrait名の間にconstを入れる
impl const std::ops::Add<A> for A {
    type Output = Self;

    fn add(self, other: Self) -> Self::Output {
        A(self.0 + other.0)
    }
}

こうです。
注意しなければいけないのはconst fn add(...)のように関数にconstをつけるのではなくimpl const Traitのようにimplとtrait名の間にconstを入れる必要があります。

またこの機能を使用するには#![feature(const_trait_impl)]を追加する必要があるのでコード全文は以下のようになります。

#![feature(const_trait_impl)]
struct A(i32);

impl const std::ops::Add<A> for A {
    type Output = Self;
    
    fn add(self, other: Self) -> Self::Output {
        A(self.0 + other.0)
    }
}

fn main() {
    const A1: A = A(1);
    const A2: A = A(2);
    const A3: A = A1 + A2;
    println!("{}", A3.0);
}

Rust Playground

まとめ

• impl const Traitと書くことでTraitの関数をconst fnとして使用できるようになる
• #![feature(const_trait_impl)]が必要
• 現時点(2021/6/5)ではNightly Buildのみ

おまけ

Tracking issue for RFC 2632, impl const Trait for TyというGitHubのissueがあるので気になる方はそちらを覗いてみてください。