在多个类型上实现 trait 的问题。

Question

在多个类型上实现 trait 的问题。

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作为一项练习，我正在尝试创建一个温度单位库。

目前，以下代码无法编译，错误信息对我来说不清楚。问题似乎是类型冲突。

type Fahrenheit = f64;
type Celcius = f64;
type Kelvin = f64;


trait TemperatureUnit {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin;
}

impl TemperatureUnit for Fahrenheit {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin {
        (*self + 459.67) * 5/9
    }
}

impl TemperatureUnit for Celcius {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin {
        *self + 273.15
    } 
}

impl TemperatureUnit for Kelvin {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin {
        *self
    }
}

错误：

error[E0119]: conflicting implementations of trait `TemperatureUnit` for type `f64`
  --> src/lib.rs:18:1
   |
12 | impl TemperatureUnit for Fahrenheit {
   | ----------------------------------- first implementation here
...
18 | impl TemperatureUnit for Celcius {
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ conflicting implementation for `f64`

error[E0119]: conflicting implementations of trait `TemperatureUnit` for type `f64`
  --> src/lib.rs:24:1
   |
12 | impl TemperatureUnit for Fahrenheit {
   | ----------------------------------- first implementation here
...
24 | impl TemperatureUnit for Kelvin {
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ conflicting implementation for `f64`

Playground

我是 Rust 的新手，也许这不是实现编译器强制类型安全的单位转换的正确方法。

- gberth

2个回答

1

问题在于 type 只是别名，而不是创建新类型。Rust 抱怨这三个 impl 块试图在同一类型上实现 TemperatureUnit 三次。

相反，您应该声明新类型。下面的示例使用 struct。 Rust playground

struct Fahrenheit(f64);
struct Celcius(f64);
struct Kelvin(f64);


trait TemperatureUnit {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin;
}

impl TemperatureUnit for Fahrenheit {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin {
        Kelvin((self.0 + 459.67) * 5.0/9.0)
    }
}

impl TemperatureUnit for Celcius {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin {
        Kelvin(self.0 + 273.15)
    } 
}

impl TemperatureUnit for Kelvin {
    fn to_kelvin(&self) -> Kelvin {
        Kelvin(self.0)
    }
}


fn main()
{
    println!("Hey");
}

- Jon

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可以查看英文原文，
原文链接

- Silvio Mayolo · Accepted Answer

当你使用 type 时，你实际上是在创建一个类型别名，而不是一个新的类型。这就像在 C++ 中使用 typedef。

type Fahrenheit = f64;

这个字面上的意思是"当我说'华氏度'时，假装我说的是f64"。不是一个新类型，也不是一个独立的结构，字面上是相同的。所以你只需要为f64实现TemperatureUnit三次。

如果你想在你的控制下包装f64成为自定义类型，则可以考虑使用newtype模式。

pub struct Fahrenheit(pub f64);

现在，Fahrenheit是一个独立的结构体，恰好与f64同构。你可以使用Fahrenheit(x)构造函数从f64转换为Fahrenheit，并使用my_fahrenheit.0投射函数进行反向转换。如果你愿意，你也可以给投射函数命名。

pub struct Fahrenheit { pub float_repr: f64 };

Rust几乎肯定会将其内部编译成实际的f64。只有一个字段的结构通常不会有任何开销。但是我们可以使用repr(transparent)来确保这一点。

#[repr(transparent)]
pub struct Fahrenheit(pub f64);

这将确保在运行时，Fahrenheit和f64具有相同的表示（甚至可以在它们之间定义transmute），而在编译时它们是不同的类型。

唯一剩下的问题是决定您想要您的新类型实现哪些特性。默认情况下，它不会从f64继承任何内容，因此在声明之前，您可能需要包含一个庞大的derive(...)子句，其中包括Eq，Ord，Clone，Copy等（非详尽列表; 您比我更了解您的用例）。