本周二，特性工作组完成了 2020 年的第一次冲刺，持续了 6 周，从 2 月 11 日到 3 月 24 日。上次冲刺大约在一年前，但我们决定恢复这种形式，以帮助推进 Chalk 和 rustc 中与特性相关的工作。
什么是 wg-traits，我们做什么？
目标：为 Rust 特性系统创建一个高效、可扩展且可重用的 crate
特性工作组的总体目标是创建 Rust 特性系统的高性能、可扩展和简洁的实现。此实现不仅应能扩展到现有的 Rust 功能，还应能扩展到新的和即将推出的功能，例如
似乎这还不够，我们希望该实现也是可重用的，这意味着它不仅可以被 rustc 使用，还可以被 rust-analyzer 以及其他潜在的上下文使用。
这项工作是编译器团队的重大长期目标之一：库化。这指的是将编译器分解为可以独立学习、测试和开发的独立库的想法。
为了实现这些和未来的功能，我们的工作分为两个部分：1) 改进 rustc 现有的特性求解器。2) 设计和实现 Chalk 特性求解器，努力集成到 rustc 中。简而言之，Chalk 特性求解器是一个基于逻辑的特性求解器，旨在独立于 rustc 内部结构。除了比当前 rustc 特性求解实现更强大之外，Chalk 还可以用作编译器相关工作的库，例如 IDE 集成 (例如 rust-analyzer)。
进入 2020 年，我们（特性工作组）知道我们希望更有组织地开始推动 Chalk 完全集成到 rustc 中，通过清理 Chalk 代码库本身、修复错误、实现新功能，并最终将 Chalk 集成到 rustc 中。此外，我们致力于记录设计考虑因素和决策，以便现在和将来更好地访问。例如，我们现在发布了一本 Chalk 书，虽然不完整，但试图记录 Chalk 内部结构，有点类似于 rustc 开发指南。
关于 Chalk 在 rustc 中集成的说明
Chalk 的实验性集成在 rustc 中（使用 -Z chalk 标志）已经超过一年了，但是自从最初的实现以来，当 Chalk 本身完成了很多工作时，几乎没有进行任何工作。这最终意味着基于较旧的 Chalk 版本的初始实现与基于当前 Chalk 的实现看起来应该非常不同。基于这个原因，该实验性实现已被删除。
2020 年第一次冲刺
好的，在完成背景介绍后，让我们进入实际的 2020 年第一次冲刺。进入这次冲刺时，我们不太清楚我们的目标是什么。在这篇文章中，我们将分享本次冲刺期间完成的每一项工作的概述，实际上相当多！
功劳归于应得之人
非常感谢 :hearts: 参与这次冲刺的人员
wg-traits 技能树
我们的“技能树”是我们跟踪我们的 开发路线图的方式。它显示了我们正在努力实现的一些主要目标（例如，使 chalk 可用作独立库）以及我们必须完成的一些主要任务。您可以单击任务以转到 github 问题或其他解释。我们尝试在每次会议后更新它，以便我们了解我们在做什么以及为什么。
技能树结构受到了 这篇关于 WebAssembly 的博客文章的启发，该文章又从游戏中借用了这个术语。遗憾的是，当前生成技能树的工具还没有像 WASM 帖子中手绘艺术那样精美。如果有任何人有兴趣改进该工具的输出，那将是即将到来的冲刺的“延伸目标”之一！
Chalk 书 chalk-engine 章节
如前所述，为了记录 Chalk 内部结构，我们在去年年底开始出版一本 书。在本次冲刺的开始，我们添加了一个关于 chalk-engine 本身的完整章节。这是 Chalk 的核心 crate，用于求解给定的一组 Goal。虽然总有更多内容可以记录，但我们希望这至少可以帮助人们（可能是新手）理解 Chalk 的内部工作原理。
支持 impl Trait 的基本工作
在 Rust 中，当前和将来，在某些地方可以指定 impl Trait 而不是特定的结构体。例如，函数的签名可能是 fn foo() -> impl Debug。将来可以使用 impl Trait 语法的另一个地方是使用 type Foo = impl Trait（目前在 type_alias_impl_trait 功能下）。这将允许您像使用具体类型一样使用 Foo。在本次冲刺期间，我们在允许这两者与 Chalk 一起工作方面取得了重大进展。我们将在即将到来的冲刺中进行后续工作，并希望实现支持。
为共享类型库创建提案
目前，rustc、rust-analyzer 和 chalk 各自使用不同的结构体集来表示 Rust 类型。这意味着当 rustc 或 rust-analyzer 希望调用 chalk 函数时，我们必须来回转换 Rust 类型的表示形式。目前这样还可以，但最终我们希望每个人都使用相同的表示形式，这样就不需要进行相互转换。但这有点棘手，因为 rustc（批量编译器）和 rust-analyzer (IDE) 的要求略有不同。在本次冲刺期间，我们编写了共享类型库的提案，并就该主题举行了设计会议。您可以在此处找到 该会议的记录，其中还包括该提案。
在即将到来的冲刺期间，我们将通过开始在 rustc 中进行一些初步的重构来跟进这项设计。
重构以传递 Interner
共享类型库的要求之一是它需要支持类型的 intern 和 arena 分配。Intern 类型意味着每次拥有等效类型时都重复使用相同的内存，而不是分配多个副本。Arena 分配是一种内存管理策略，在该策略中，您在不断增长的池中分配所有内存，然后一次释放整个池，而不是跟踪和释放单个分配。
Chalk 现有的类型库在实现时考虑到了简单性，但是它不能支持这两种用例。问题在于，为了支持 intern 和 arena 分配，您需要跟踪包含哈希映射、arena 和其他支持数据结构的 interner 变量，而 chalk 的 API 没有为此提供任何空间。在本次冲刺中，我们解决了这个问题，因此我们现在可以在整个 chalk 中传递 interner 值，这意味着我们可以更轻松地桥接到 rustc 和 rust-analyzer。
重构 chalk 如何表示绑定类型和生命周期
chalk 表示带有绑定变量的类型（例如，for<'a> fn(&'a u32) 中的 'a）的一些细节与 rustc 处理此类类型的方式不同。这使得从 rustc 桥接到 chalk 更加困难。我们发现我们最终想要的设计是 rustc 和 chalk 的混合体。在本次冲刺期间，我们完成了大部分 chalk 重构，在即将到来的冲刺中，我们将处理 rustc 方面的工作。
添加 tracing 对 Chalk 的支持的工作
tracing crate 提供了一个框架来收集基于事件的诊断信息。目前，在 Chalk 中，我们只有基本的日志记录支持。通过添加 tracing 支持，我们希望能够更精细地控制 Chalk 诊断。初始支持已接近完成，希望很快就能合并。
探索性 rustc 集成 MVP
如前所述，之前实验性的 Chalk 集成已从 rustc 中移除，因为它已过时。由于 Chalk 和 rustc 当前的 trait 求解器之间存在相当多的设计差异，其中一些很细微，因此并不总是清楚需要修改哪些具体内容才能使一切正常工作。我们已经开始编写实验性的 Chalk 集成。至少在开始阶段，目标是创建一个最小的实现，作为未来工作的基础。虽然该 pull request 还没有完全完成，但已经接近了，并且在揭示 Chalk 中阻碍进展的问题方面非常有帮助。
探索性递归求解器
Chalk 设计的一个有趣方面是，它将求解器策略与 trait 系统实现的其他部分分离开来。除了我们现有的求解器，即所谓的“按需 slg 求解器”之外，我们还在探索“递归求解器”设计。我们首先复活了已删除的该代码的旧版本，并一直在探索如何将其适应更新的想法。
Chalk 的小型清理
在过去的冲刺中，对 Chalk 进行了一些较小的清理工作，值得一提。它可以再次构建 rustc，通过 rustc 的 lint 检查。我们删除了一项不必要的依赖项（好吧，它在技术上是用于测试的）。最后，我们还使 Chalk 更具 panic 安全性。
2020 年第 2 次冲刺
我们计划在 3 月 31 日下周二开始 2020 年的下一次冲刺。我们将简要介绍几个目标
如何参与
如果您想参与其中，请在 rust-lang Zulip 的 #wg-traits 流中留言。我们还有一个每周设计会议（在 Zulip 上举行），我们用它来同步进度并讨论棘手的问题。
Chalk rustc 集成 MVP
这会有点困难，但我们希望在这个冲刺中完成一个 Chalk-rustc 集成的“MVP”，我们可以用它来推动进一步的开发。这个 MVP 将是不健全和不完整的（例如，它可能无法正确执行借用检查器规则），但它将帮助我们发现极端情况并验证 Chalk 求解器的设计。为此，我们有许多具体任务
- 扩展 Chalk 以支持内置 trait，如
Sized、Copy和Clone- 有几个 trait 的精确规则没有表示为普通的 impl，而是需要库本身的特殊集成。Chalk 目前不支持这些 trait，因此我们需要对其进行扩展。
- 合并现有分支
- 将 rustc 类型转换为 Chalk 类型
- 最终，我们希望 rustc 和 Chalk 共享同一个类型库，以便它们之间不需要桥接。但是创建这样的库需要一段时间。因此，在过渡期间，我们将编写代码，按需将 rustc 类型转换为 Chalk 类型。（与此同时，其他一些冲刺目标将是调整 rustc 类型，以便我们也朝着最终目标迈进。）
const 集成设计会议
如上一节所述，我们最初的 Chalk rustc 集成 MVP 不会支持 const。在此次冲刺期间，我们计划安排一次设计会议，专门详细讨论 const 的外观设计。实际的实现将留到以后的冲刺进行。
朝着对齐 rustc 和 Chalk 类型的方向发展
在此次冲刺期间，我们计划开始为 Rust 类型提取共享库，如之前提到的设计会议中所讨论的。这将涉及重构 rustc 的工作以及对 Chalk 的更改。（跟踪问题。）
实现对 impl Trait 的基本支持
我们预计将在下一次冲刺的早期实现对 impl Trait 的基本支持。但是，有一些后续工作需要完成，以进一步完善实现。
探索性实现和研究
除了更具体的目标外，还在进行一些探索性工作
Chalk 性能工作
Chalk 的大部分工作都集中在设计上，并没有太多工作来优化性能。虽然这里的特定“最终目标”尚不清楚，但我们希望首先为 Chalk 创建一组内存、cpu 和时间基准。有了这个框架，我们可以诊断特定的性能问题并监控未来更改中的回归。其中一部分是将合并 tracing 支持。
改进技能树
技能树一直是帮助我们组织工作和跟踪状态和整体计划的有用工具。但是，当前输出并不完全是不言自明的，也不是特别有吸引力。最终目标是生成类似于 Lin 的手绘艺术品的图片。还有一些缺失的功能。如果有兴趣尝试提高输出质量或添加功能的人，那就太好了！skill-tree 位于其自己的github 存储库中，但只需访问 Zulip 上的 #wg-traits 流即可讨论它。