解决特质实现冲突

Question

解决特质实现冲突

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我正在尝试在Rust中编写一些通用的数学函数，但我一直遇到以下错误信息：

error: conflicting implementations for trait SoAndSo

是否可能解决这个问题？如果可以，如何解决？

例如，我试图编写一个通用的点积函数，它接受两个迭代器，将它们压缩，并迭代每对元素以累加乘积。我希望这个函数也能够计算复数点积。复数点积涉及共轭左侧一项。我的第一个想法是编写一个名为Dot1的特质，用于替换Mul，使其也共轭左侧参数。以下是完整代码：

extern crate num;

use num::complex::Complex;
use num::{Float, Num};

trait Dot1<Rhs, Result> {
    fn dot1(&self, rhs: Rhs) -> Result;
}

impl<T: Float> Dot1<T, T> for T {
    // conjugation for reals is a no-op
    fn dot1(&self, rhs: T) -> T {
        *self * rhs
    }
}

impl<T: Num + Clone> Dot1<Complex<T>, Complex<T>> for Complex<T> {
    fn dot1(&self, rhs: Complex<T>) -> Complex<T> {
        self.conj() * rhs
    }
}

fn main() {
    println!("Hello, world!")
}

由于Complex<T>不是Float，因此两者之间不应有重叠，“通用实现”也应如此。我并未预料到任何问题，但每次我尝试为特质提供多个“通用实现”时，编译器都不喜欢它：

error[E0119]: conflicting implementations of trait `Dot1<num::Complex<_>, num::Complex<_>>` for type `num::Complex<_>`:
  --> src/main.rs:17:1
   |
10 | impl<T: Float> Dot1<T, T> for T {
   | ------------------------------- first implementation here
...
17 | impl<T: Num + Clone> Dot1<Complex<T>, Complex<T>> for Complex<T> {
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ conflicting implementation for `num::Complex<_>`
   |
   = note: upstream crates may add new impl of trait `num::Float` for type `num::Complex<_>` in future versions

我如何编写一个通用的、基于迭代器的点积算法，既适用于实数也适用于复数？取出迭代器、压缩它们等操作都不是问题，我甚至能够确定哪些类型参数与哪些边界一起使用。但我似乎无法使用像上面那样的特性“统一”某些数据类型。

- sellibitze

这将在实施PR 48时变为可能。 - Arjan

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- huon · Accepted Answer

问题在于（当前的）编译器没有注册Complex<T>没有实现Float。想象一下，如果Complex实现了Float：要么必须有某种方法来决定使用哪个impl，要么重叠的代码必须被禁止……但是，如果有人只是在另一个编译器不知道的箱子中添加了impl<T> Float for Complex<T>呢？

这个最后一点很关键：与 Haskell 不同，Rust 的设计允许此代码完全没有任何风险，这是因为 Rust 在处理最后一点时有所不同。如果您在一个能看到类型 Type 和 trait Trait 的 crate 中，那么您可以百分之百确定 Type 是否实现了 Trait：Rust 没有 Haskell 的开放世界假设，因为只有当 Trait 或 Type 位于当前 crate（编译单元）中时，才能编写 impl Trait for Type，也就是说，您不能有孤儿实例，即在某个远程 crate 中，有人为 Complex<T> 实现 Float。

RFC 24（Chris 提供的链接）认可此点，允许这些通用实现与更具体的实现共存，只要保证这些实现不会重叠。