为什么我不能在带有类型参数的特征上添加一揽子 impl？答案

【问题标题】：Why can't I add a blanket impl on a trait with a type parameter?为什么我不能在带有类型参数的特征上添加一揽子 impl？
【发布时间】：2017-03-05 21:03:18
【问题描述】：

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;
}

我想添加一揽子 impl：

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

但我得到编译器错误：

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

我认为我收到此错误是因为我违反了 trait coherence 规则，但我不明白这会破坏什么规则。为什么不允许这种模式？而且，更重要的是，我可以在不出错的情况下实现我想要的吗？

【问题讨论】：

标签： generics rust traits type-parameter

【解决方案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Bar<i32> 和Bar<String> 的结构Baz，那么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，那么您的设计就有缺陷！）。为此，我们必须将P 类型参数替换为关联类型。

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!()
    }
}

另见：

Why do I get "the type parameter is not constrained" when creating a blanket implementation for a closure trait (Fn)?

【讨论】：

【解决方案2】：

我已经分解并扩展了Francis's explanation 代码无法编译的原因。我可能不是街区里最聪明的孩子，但我花了很长时间才理解他简洁的推理。

让我们创建Baz，它在两个变体中实现Bar：i32 和String：

struct Baz;

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

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

一揽子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)

我们最终得到了 Foo 的 2 种不同实现：带有烘焙的 i32 和烘焙的 String。当我们写<Baz as Foo>::new()时，编译器无法分辨出我们指的是哪个版本的Foo；它们是无法区分的。

经验法则是，只有当 trait A 对 trait B 的所有通用参数都是通用的时，trait A 才能对 trait B 进行全面实现。

【讨论】：