即使关联类型不同，特征实现也存在冲突答案

【问题标题】：Conflicting trait implementations even though associated types differ即使关联类型不同，特征实现也存在冲突
【发布时间】：2016-11-03 01:42:02
【问题描述】：

我正在尝试创建一个包含isize 或AtomicIsize 的通用结构，但是当我尝试为结构的两种可能实现实现特征时遇到错误。我创建了一个最小的示例，在下面演示了我的问题。

use std::sync::atomic::{AtomicIsize, Ordering};
use std::ops::Deref;
use std::marker::PhantomData;

pub trait Counted {
    fn inc(&self, value: isize);
}

pub type PlainCounter = isize;
pub type AtomicCounter = AtomicIsize;


pub struct Counter<'a, T: 'a> {
    counter: T,
    phantom: PhantomData<&'a T>,
}

impl<'a, T> Counter<'a, T>
    where T: Deref<Target = PlainCounter>
{
    pub fn new(counter: T) -> Self {
        Counter {
            counter: counter,
            phantom: PhantomData,
        }
    }
}

impl<'a, T> Counted for Counter<'a, T>
    where T: Deref<Target = PlainCounter>
{
    fn inc(&self, value: isize) {
        self.counter += 1;
    }
}

impl<'a, T> Counter<'a, T>
    where T: Deref<Target = AtomicCounter>
{
    pub fn new(counter: T) -> Self {
        Counter {
            counter: counter,
            phantom: PhantomData,
        }
    }
}

impl<'a, T> Counted for Counter<'a, T>
    where T: Deref<Target = AtomicCounter>
{
    fn inc(&self, value: isize) {
        self.counter.fetch_add(value, Ordering::SeqCst);
    }
}

(playground)

我得到的错误是编译器找到了conflicting implementations of trait `Counted` for type `Counter<'_, _>`。似乎编译器无法确定实现是针对两种不同类型的T，即T: Deref<Target = PlainCounter> 和T: Deref<Target = AtomicCounter>。有没有办法向编译器提供额外的信息，以便它可以区分这两种情况，还是我完全走错了路？

【问题讨论】：

Smaller example.
我认为您会遇到问题，因为您有两个 impls 看起来它们可以重叠，即使关联的类型阻止它实际发生。我可能会尝试为您的两种具体类型实现 {a, the} 特征，然后为 Counter<T> where T: Counted 和委托实现它。
@Shepmaster：我认为这是一个答案？
我很想看看你的意思的例子@Shepmaster - 我想我明白你的意思，但一个例子会很棒。
@Shepmaster 我采纳了您的建议并为PlainCounter 和AtomicCounter 实施了Counted，然后实施了Counter<T> where T: Counted，其中Counter 上的调用只是委托给它的counter 字段和一切都很好。我对这个例子做了一些小的调整，让它更符合这个新方法，如果你有兴趣，例子是here。

标签： generics struct types rust

【解决方案1】：

您可以通过定义执行实际工作的第二个特征来完成此模式，并为(Counter<'a, T>, <T as Deref>::Target) 实现，并让Counter 特征调用该实现。

我认为这不是很清楚，但我认为一个例子可以很好地说明。为了清楚起见，使用 Shepmaster 的较短示例，我们将从以下内容出发：

use std::ops::Deref;

trait Foo {}

impl<T> Foo for T
    where T: Deref<Target = u8>
{}

impl<T> Foo for T
    where T: Deref<Target = bool>
{}

fn main() {}

到这里：

use std::ops::Deref;

trait Foo {}
trait InnerFoo {}

impl<T> Foo for T
    where T: Deref,
          (T, <T as Deref>::Target): InnerFoo
{}

impl<T> InnerFoo for (T, u8)
{}

impl<T> InnerFoo for (T, bool)
{}

fn main() {}

【讨论】：

我发现有点不清楚——我们如何在内部 trait 中实际实现引用 self 的函数？看起来self 会是例如(T, u8)，但大概因为我们正在实施Deref<Target=u8>，我们实际上并没有具体的u8。
想通了：给InnerFoo一个类型变量<T>，那么特征函数的第一个参数可以是t: T。将 <T> 添加到 Foo 的 (T, …) : InnerFoo 约束。然后拨打<(T, <T as Deref>::Target) as InnerFoo<T>>::my_fn(self, …)。最后，InnerFoo 的实现需要额外的约束where T : Deref<Target=…>。然后你可以在那个impl中调用t.deref()。
你也可以这样删除元组类型中的第一个T。
对于像AsRef 这样的特征会是什么样子？
AsRef 没有关联类型，因此此模式不适用。

【解决方案2】：

不幸的是，这还没有在语言中实现。

有这个跟踪问题：rust-lang/rust#20400。

还提出了一个 RFC rust-lang/rfcs#1672 来解决这个问题，但随后被推迟到 Chalk integration，这将使其更易于实施。

与此同时，您必须使用建议的解决方法above。

【讨论】：