要求在继承特质的关联类型上添加一个特质限定。

Question

我有一个继承自另一个trait Bar的trait Foo。 Bar有一个关联类型Baz。 Foo对Baz进行约束，要求Baz必须实现Hoge。

trait Hoge {}

trait Bar {
    type Baz;
}

trait Foo: Bar where Self::Baz: Hoge {}

然而，当我定义一个通用函数时，需要通用类型T实现Foo接口，

// [DESIRED CODE]
fn fizz<T: Foo>(buzz: T) {
    // ...
}

rustc 报错 EO277，除非我显式地约束 T:

fn fizz<T: Foo>(buzz: T) where T::Baz: Hoge {
    // ...
}

我不明白为什么需要这样做。我想要能够编写 [期望的代码]。那么最佳的方法是什么？

- Tsukki

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你知道 trait Foo where ... 在概念上是否有效吗？我看到它可以编译，所以语法没问题，但它似乎有点奇怪。 - Shepmaster

抱歉，我表述不够清楚。你的意图已经足够清晰（对于像Hoge这样的元语法变量），我主要想知道当没有泛型类型时，你是否见过用于定义trait的where子句；我不确定我是否见过。 - Shepmaster

我不确定我是否曾经有过。也许有其他方法可以实现我的意图吗？ - Tsukki

@Shepmaster，好吧，确实有泛型类型：Self和所有关联类型本质上都是泛型类型参数，特别是 Self。虽然看起来确实很奇怪；如果这又是一种在语法上允许但对编译器没有语义意义的事情，我也不会感到惊讶（我在Rust问题跟踪器上确实看到过类似的东西）。 - Vladimir Matveev

@VladimirMatveev 你知道为什么上面的 where T::Baz: Hoge 是必要的吗？ - Tsukki

Answer 1

遗憾的是（或者不是），你必须重复边界。

去年我开了一个问题，认为类型检查器不一致。代码与您的类似。

@arielb1关闭了该问题，并表示这是预期行为，并给出了以下解释：

事实上，我们不希望函数隐含过多的边界，因为这可能会导致远程更改使得函数停止编译。函数基本上有三种可用的边界：

- 显式where从句中的边界 - 例如，当你有这个从句时T：B。这包括“半显式”的Sized边界。 - 显式where从句的超trait的边界 - where从句为其超trait添加边界（如trait B：A，T：B边界添加了一个T：A边界）。 - 参数的生命周期属性（outlives / implicator / implied bounds）的边界。这些仅是生命周期边界，与当前问题无关。 rust-lang/rfcs＃1214涉及到它们很多。

如果您的边界不在列表中，则必须明确添加它才能使用它。我想这应该是一个FAQ条目。

今天我开了一个问题，请求将这个信息添加到文档中。

- malbarbo

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我明白了。我强烈反对仅仅因为它可能使Rust的开发更加困难就排除一些合理预期的行为的想法。我们应该找出用户想要输入什么，并尽力匹配。 - Tsukki

Answer 2

通过在Foo中使用另一个关联类型，可以绕过这种行为，因为编译器在关联类型定义的一部分时接受隐式约束条件（playground）：

trait Foo: Bar<Baz = Self::HogeBaz> {
    type HogeBaz: Hoge;
}

新的关联类型可以隐藏在辅助特质中，以避免在每个实现中都包含它。完整示例（为了清晰起见进行重命名）（playground）

trait Bound {
    fn bound();
}

trait Trait {
    type Type;
}

trait BoundedTypeHelper: Trait<Type = Self::BoundedType> {
    type BoundedType: Bound;
}

impl<T> BoundedTypeHelper for T
where
    T: Trait,
    Self::Type: Bound,
{
    type BoundedType = Self::Type;
}

trait UserTrait: BoundedTypeHelper {}

fn fizz<T: UserTrait>() {
    T::Type::bound()
}

我同意你的观点，原本基于where的约束应该被视为特征定义的一部分，并隐式地应用。让关联类型的边界内联起来是有效的，但是where子句却不能这样做，感觉有些武断。

- Eric Langlois