Краткий ответ

Нет. Возвращаемый impl Trait создаёт отдельный непрозрачный тип для каждой функции, поэтому одинаковые bounds не делают результаты двух функций одним и тем же типом. Совместимость возможна только через общий именованный тип, общий generic-параметр или другой явно выраженный контракт.

Исторический контекст

impl Trait появился как способ скрывать конкретный тип, сохраняя статическую диспетчеризацию и не заставляя автора API раскрывать детали реализации. Это решает проблему громоздких типов итераторов и позволяет менять внутреннюю реализацию без изменения публичной сигнатуры.

При этом скрытие типа не означает стирание его идентичности. Компилятор должен знать конкретный тип на этапе компиляции, поэтому каждому определению возвращаемого impl Trait соответствует собственный непрозрачный тип.

Постановка проблемы

Одинаковый bound описывает только доступные свойства типа, но не устанавливает равенство самих типов. Поэтому два значения с одинаковым интерфейсом Trait нельзя автоматически передать туда, где требуется один и тот же конкретный generic-параметр.

Неверное предположение об их совместимости приводит к ошибке типизации при комбинировании результатов разных функций. Это особенно заметно в библиотеках, где разработчик хочет объединить два скрытых итератора или передать их в одну обобщённую функцию.

Подробное решение

В возвращаемой позиции impl Trait означает: «функция возвращает один конкретный тип, но его имя скрыто». Для каждой функции этот скрытый тип является отдельным, даже если обе функции фактически возвращают одну и ту же структуру и указывают одинаковые bounds.

trait Render {
    fn render(&self) -> String;
}

struct Item;
impl Render for Item {
    fn render(&self) -> String { String::from("item") }
}

fn first() -> impl Render { Item }
fn second() -> impl Render { Item }

fn same<T: Render>(_: T, _: T) {}

fn main() {
    same(first(), second()); // ошибка: скрытые типы различны
}

У first и second разные opaque-типы. Generic-функция same требует, чтобы оба аргумента имели один и тот же T, а наличие общего трейта Render этого не гарантирует.

Если функция должна принимать разные реализации трейта, следует использовать два независимых generic-параметра или trait object. Если требуется именно один тип, нужно передать значение через именованный тип, общий параметр или изменить API так, чтобы обе функции возвращали один явно названный тип.

Это отличается от нескольких ветвей внутри одной функции: все ветви одной функции с impl Trait должны возвращать один конкретный тип. Но скрытый тип этой функции всё равно не обязан совпадать со скрытым типом другой функции.

Ситуация из практики

Библиотека предоставляет два конструктора фильтров, оба возвращают impl Iterator<Item = u32>. Пользователь хочет передать результаты обоих конструкторов в функцию, которая принимает два значения одного типа, чтобы применить общий алгоритм.

Первый вариант — заменить возвращаемый тип на Box<dyn Iterator<Item = u32>>. Это упрощает совместимость разных реализаций, но добавляет динамическую диспетчеризацию, косвенный вызов методов и обычно аллокацию при использовании Box.

Второй вариант — сделать функцию обработки параметризованной двумя типами, каждый из которых имеет bound Iterator<Item = u32>. Это сохраняет статическую диспетчеризацию и не требует раскрывать конкретные типы, но сигнатура становится более обобщённой.

Обычно выбирают второй вариант, если важны производительность и отсутствие аллокаций. Box<dyn Iterator> оправдан, когда нужна единая гетерогенная коллекция или стабильный размер публичной сигнатуры важнее стоимости динамической диспетчеризации.

Что кандидаты часто упускают

Вопрос: Можно ли доказать совместимость двух возвращаемых impl Trait, если они фактически возвращают одну и ту же структуру?

Ответ: Нет, одного факта одинаковой реализации недостаточно. Идентичность скрытого типа определяется местом объявления opaque-типа, а не только его фактическим представлением. Чтобы выразить совместимость, нужно вернуть общий именованный тип или связать значения через явный generic-контракт.
Вопрос: Сохраняется ли статическая диспетчеризация при использовании возвращаемого impl Trait?

Ответ: Да. Компилятор знает конкретный скрытый тип в месте определения функции и может мономорфизировать вызовы его методов. impl Trait скрывает имя типа от вызывающего кода, но не превращает значение в dyn Trait и не требует виртуальной таблицы.
Вопрос: Чем отличается передача результата impl Trait в функцию с одним T от передачи в функцию с двумя параметрами T и U?

Ответ: Функция с одним T требует одинаковый конкретный тип у всех соответствующих аргументов. Функция с T и U допускает разные типы, если каждый из них отдельно удовлетворяет нужному bound; поэтому результаты разных функций с одинаковым трейтом можно передать туда без требования их типового равенства.