为什么一旦我为Vec<T>添加实现，Rust编译器就不使用预期的trait实现？

Question

为什么一旦我为Vec<T>添加实现，Rust编译器就不使用预期的trait实现？

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我正在尝试实现一个读取器，它可以从文件中提取不同类型的值。有一个表示文件资源（和访问其内容的方法）的File结构体，以及一个Reader特质，它使得根据结果类型提取值成为可能。这个（虚拟的）实现看起来像这样（playground）：

use std::io::Result;

mod file {
    use std::io::Result;

    pub struct File {/* ... */}

    pub trait Reader<T> {
        fn read(&mut self) -> Result<T>;
    }

    impl Reader<u32> for File {
        fn read(&mut self) -> Result<u32> {
            // Dummy implementation
            Ok(10)
        }
    }

    impl Reader<u8> for File {
        fn read(&mut self) -> Result<u8> {
            // Dummy implementation
            Ok(0)
        }
    }

    impl Reader<bool> for File {
        fn read(&mut self) -> Result<bool> {
            // Dummy implementation
            Ok(false)
        }
    }
}

use file::{File, Reader};

impl<T: Default> Reader<Vec<T>> for File
where
    File: Reader<T> + Reader<u32>,
{
    fn read(&mut self) -> Result<Vec<T>> {
        let count: u32 = self.read()?;
        let mut array: Vec<T> = Vec::with_capacity(count as usize);
        for _ in 0..count {
            let mut item: T = self.read()?;
            array.push(item);
        }

        Ok(array)
    }
}

fn main() {
    let mut file = File {};
    let _v: Vec<u8> = file.read().unwrap();
}

在我添加Reader<Vec<T>>实现之前，一切都正常。向量以u32的形式存储在文件中，表示元素数量，后跟元素的表示。编译器给出以下错误：

error[E0308]: try expression alternatives have incompatible types
  --> src/main.rs:41:26
   |
41 |         let count: u32 = self.read()?;
   |                          ^^^^^^^^^^^^
   |                          |
   |                          expected u32, found type parameter
   |                          help: try wrapping with a success variant: `Ok(self.read()?)`
   |
   = note: expected type `u32`
              found type `T`

尽管我已经指定了File实现了Reader<T>和Reader<u32>，但它似乎仅使用Reader<T>。更奇怪的是，如果我只保留2个Reader trait的实现（例如删除Reader<bool>），则代码可以编译而无需任何问题（playground）。为什么编译器不能找到应该使用Reader<u32>实现进行count初始化？我应该做出什么改变？我已经找到了一种解决方法，但我仍然对为什么编译器无法自动解决此问题感兴趣：

let count: u32 = (self as &mut Reader<u32>).read()?;

问题已被报告为 rust-lang/rust#54344。

- Tey'

1

我认为你应该将此报告为一个错误。 - Peter Hall

4

但我仍然对了解为什么编译器不能自动找出这个问题很感兴趣。黑魔法使用了很多法力，所以也许它已经用完了。 - Stargateur

@Stargateur 我觉得编译器应该能够解决这个问题。结果中的 T 与类型参数中的 T 是相同的，不可能有不同的实现具有相同的返回类型。 - Peter Hall

当你完成报告时，请在此处链接它（或在SO Rust聊天室中链接）。 - Peter Hall

我已经将这个作为问题报告并在问题中添加了一个参考。@Shepmaster 感谢您的提示，但是由于 read() 返回 Result，处理错误会使代码变得不太易读。 - Tey'

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Aaron Miller · Accepted Answer

编译器应该能够自动选择使用Reader<u32>实现来处理let count: u32 = ...。这是一个编译器的错误，因为T与self.read()在该行中的使用方式无关。当一个.read()调用的返回类型决定另一个.read()调用的返回类型时，这似乎是不应该发生的！此外，如果这不是一个错误，那么除了Reader<u8>和Reader<u32>之外，其他Reader<T>的实现都没有区别。但正如@rodrigo所指出的，存在Reader<bool>实现会触发此错误。

请注意，?（等同于下面显示的match）与这个错误无关，因为即使直接获取Result<u32>，仍然会出现错误。

let count_result: Result<u32> = self.read(); // error happens here
let count: u32 = match count_result {
    std::result::Result::Ok(val) => val,
    std::result::Result::Err(err) => {
        return std::result::Result::Err(std::convert::From::from(err))
    }
};