在使用关联类型的情况下，如何为通用容器实现 Borrow？

Question

我想为 UserFriendlyDataStructure 实现 Borrow 以提供对函数中的 internal_data 字段的访问，该函数应该与数据提供者无关。 internal_data 字段的类型由关联到 trait TraitA 的类型决定。请注意，Sealed 特征确保此处的这些特征都不能被其他 crate 实现；这是我严格提供的功能。此外，TraitA::Data 类型受空 trait DataTrait 限制，以防止 UserFriendlyDataStructure 被用作该类型。

下面的例子解释得最好：

use std::borrow::Borrow;
use std::marker::PhantomData;

mod private {
    pub trait Sealed {}
}

pub trait DataTrait: private::Sealed {}

pub trait TraitA: private::Sealed {
    type Data: DataTrait;
}

pub struct UserFriendlyDataStructure<A: TraitA> {
    internal_data: A::Data,
    _a: PhantomData<A>,
}

impl<A: TraitA> Borrow<A::Data> for UserFriendlyDataStructure<A> {
    fn borrow(&self) -> &A::Data {
        &self.internal_data
    }
}

pub fn important_function<A: TraitA, T: Borrow<A::Data>>(data: &T) {
    let _internal_data = data.borrow();
    // Do lots of work.
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    pub struct TestData(u32);

    impl super::private::Sealed for TestData {}

    impl DataTrait for TestData {}

    pub struct TestProvider;

    impl super::private::Sealed for TestProvider {}

    impl TraitA for TestProvider {
        type Data = TestData;
    }

    #[test]
    fn basic_test() {
        let ufds: UserFriendlyDataStructure<TestProvider> = UserFriendlyDataStructure {
            internal_data: TestData(100),
            _a: PhantomData::default(),
        };

        important_function::<TestProvider, _>(&ufds);
    }
}

不幸的是，编译器抱怨：

error[E0119]: conflicting implementations of trait `std::borrow::Borrow<UserFriendlyDataStructure<_>>` for type `UserFriendlyDataStructure<_>`:
  --> src/lib.rs:19:1
   |
19 | impl<A: TraitA> Borrow<A::Data> for UserFriendlyDataStructure<A> {
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
   |
   = note: conflicting implementation in crate `core`:
           - impl<T> std::borrow::Borrow<T> for T
             where T: ?Sized;

有没有办法实现我想要做的事情？

Answer 1

可以通过引入一个冗余的第二类型参数来诱使编译器接受代码，该参数被限制为与A::Data 相同：

impl<A, D> Borrow<D> for UserFriendlyDataStructure<A>
where
    A: TraitA<Data = D>,
    D: DataTrait,
{
    fn borrow(&self) -> &A::Data {
        &self.internal_data
    }
}

我不知道为什么会这样，并且简单地限制 A::Data: DataTrait 不会。我认为编译器应该接受这两个版本。

(Full code on the playground)

编辑：在上面的代码中我们需要冗余类型D 的事实似乎是shortcoming of the current compiler implementation，并且一旦集成了实验类型推理引擎chalk，有望得到解决在编译器中。