为什么我不能在带有类型参数的特征上添加一揽子实现？

Question

考虑这两个特征：

pub trait Foo {
    fn new(arg: u32) -> Self;
}

pub trait Bar<P>: Foo {
    fn with_parameter(arg: u32, parameter: P) -> Self;
}

我想添加毛毯实施例：

impl<T: Bar<P>, P: Default> Foo for T {
    fn new(arg: u32) -> Self {
        Self::with_parameter(arg, P::default())
    }
}

但是我得到编译器错误：

error[E0207]: the type parameter `P` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates
 --> src/lib.rs:9:17
  |
9 | impl<T: Bar<P>, P: Default> Foo for T {
  |                 ^ unconstrained type parameter

我想我收到这个错误是因为我违反了特征一致性规则，但我不明白这会违反什么规则。为什么不允许这种模式？而且，更重要的是，我能否在不出错的情况下实现我想要的目标？

Answer 1

问题是单个类型可以为 P 的多个值实现 Bar<P>。如果您有一个实现了 Bar<i32> 和 Bar<String> 的结构 Baz，Foo::new 应该为 P 使用哪种类型？

唯一的解决方案是确保单个类型不能多次实现 Bar（如果这不是您想要的，那么您的设计存在缺陷！）。为此，我们必须用关联类型替换 P 类型参数。

pub trait Bar: Foo {
    type Parameter;

    fn with_parameter(arg: u32, parameter: Self::Parameter) -> Self;
}

impl<T> Foo for T
where
    T: Bar,
    T::Parameter: Default,
{
    fn new(arg: u32) -> Self {
        Self::with_parameter(arg, T::Parameter::default())
    }
}

Bar 的实现如下所示：

struct Baz;

impl Bar for Baz {
    type Parameter = i32;

    fn with_parameter(arg: u32, parameter: Self::Parameter) -> Self {
        unimplemented!()
    }
}

另请参阅：

Answer 2

我已经分解并扩展了代码无法编译的原因。我可能不是这个街区最聪明的孩子，但我花了很长时间才理解他简洁的推理。

让我们创建 Baz，它以 2 个变体实现 Bar：i32 和 String：

struct Baz;

impl Bar<i32> for Baz { /* ... */ }

impl Bar<String> for Baz { /* ... */ }

blanket impl 生效后的类型依赖图：

           -> trait Bar<i32>    -> trait Foo (with i32 baked-in)
struct Baz
           -> trait Bar<String> -> trait Foo (with String baked-in)

我们最终得到 Foo 的 2 种不同实现：baked-in i32 和 baked-in String。当我们写 <Baz as Foo>::new() 时，编译器无法判断我们指的是哪个版本的 Foo；他们是无法区分的。

经验法则是，只有当特征 A 对特征 B 的所有通用参数具有通用性时，特征 A 才能对特征 B 进行全面实施。

为什么我不能在带有类型参数的特征上添加一揽子实现？

Why can't I add a blanket impl on a trait with a type parameter?

generics

rust

traits

type-parameter