如何为实现另一个特征的类型实现特征而不冲突的实现

Question

我有一个广泛的基本特征。有些类型只关心其功能的子集，所以我添加了一个子特征，要求用户实现更小的功能集。

此代码失败：

trait Base<T> {
    fn foo(arg: bool);
}

// Ext is a narrowing of Base requiring user to provide alternative, simpler interface for the same functionality
trait Ext<T>: Base<T> {
    fn bar();
}

// implement Base<T> for all types implementing Ext<T>
impl<T, E> Base<T> for E
where
    E: Ext<T>,
{
    fn foo(arg: bool) {
        Self::bar();
    }
}

struct Data<T>;

// error[E0119]: conflicting implementations of trait `Base<_>` for type `Data<_>`:
impl<T> Base<T> for Data<T> {
    fn foo(arg: bool) {}
}

出现以下错误：

error[E0119]: conflicting implementations of trait `Base<_>` for type `Data<_>`:
  --> src/lib.rs:22:1
   |
11 | / impl<T, E> Base<T> for E
12 | | where
13 | |     E: Ext<T>,
14 | | {
...  |
17 | |     }
18 | | }
   | |_- first implementation here
...
22 |   impl<T> Base<T> for Data<T> {
   |   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ conflicting implementation for `Data<_>`
   |
   = note: downstream crates may implement trait `Ext<_>` for type `Data<_>`

有趣的是，当我删除T 的一般性时，它会起作用：

trait Base {
    fn foo(arg: bool);
}

// Ext is a narrowing of Base requiring user to provide alternative, simpler interface for the same functionality
trait Ext: Base {
    fn bar();
}

// implement Base for all types implementing Ext
impl<E> Base for E
where
    E: Ext,
{
    fn foo(arg: bool) {
        Self::bar();
    }
}

struct Data;

// works just fine
impl Base for Data {
    fn foo(arg: bool) {}
}

stackoverflow 上的其他一些帖子提到了类似的问题，但它们通常存在外来特征（来自标准库的特征）的问题。就我而言，特征和类型都是本地的，因此据我所知，孤儿规则不应该生效。

基本上，错误提到了downstream crates may implement trait 'Ext<_>' for type 'Data<_>'，这不是真的，因为Ext 和Data 对于这些板条箱来说都是陌生的。

总而言之，我的问题是：

1. 为什么我的一揽子 impl 被拒绝，即使其他 crate 似乎不可能产生冲突。
2. 为什么没有T 的版本不会被拒绝，即使它几乎是相同的一揽子实现？
3. 是否有解决此问题的方法？

Answer 1

您看到错误的原因是 之间可能存在冲突 impl Base for E 和 实现数据基础

这些都是泛型，所以理论上我可以创建自己的结构并实现特征Base<T> 以及特征Ext<T>。如果我这样做，您的代码将为 Base<T>::foo 创建重复的实现，因为两个 impl 块都在实现 Base<T>。

当您从代码中删除 T 时，它会变得更加具体。您将为E 实现Base，为Data 实现Base。如果添加以下内容，您可以在自己的第二个代码示例中看到相同的错误

impl Ext for Data {
    fn bar() {}
}

这是相同的基本信息。唯一的区别是您的第一个示例仅提供了碰撞的可能性，而第二个（加上我的补充）实际上导致了碰撞。

至于变通方法... Rust 特征并不是真正的继承，所以我想说的生锈方法是为您想要的每个函数子集使用单独的特征，而不是尝试创建特征层次结构。

如果您的程序确实需要具有继承类型特征，请避免使用泛型或将它们绑定到具体类型。