為什么一致性規則會引發錯誤“類型參數必須用作某些本地類型的類型參數”？

Question

為什么代碼示例1編譯但示例2給出了編譯錯誤？

例1：

use std::ops::Index;

struct Bounded {
    idx: usize,
}

impl Index<Bounded> for [i32; 4] {
    type Output = i32;

    fn index(&self, b: Bounded) -> &i32 {
        unsafe { self.get_unchecked(b.idx) }
    }
}

例2：

use std::ops::Index;

struct Bounded {
    idx: usize,
}

impl<T> Index<Bounded> for [T; 4] {
    type Output = T;

    fn index(&self, b: Bounded) -> &T {
        unsafe { self.get_unchecked(b.idx) }
    }
}

error[E0210]: type parameter `T` must be used as the type parameter for some local type (e.g. `MyStruct<T>`)
 --> src/main.rs:7:1
  |
7 | impl<T> Index<Bounded> for [T; 4] {
  | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ type parameter `T` must be used as the type parameter for some local type
  |
  = note: only traits defined in the current crate can be implemented for a type parameter

Answer 1

它確實歸結為“有一個很好的理由”，但好的理由並不是那么復雜。

這是問題所在。 想象一下，我有一個圖書館箱子：

// library.rs
pub struct Dog;
pub trait Speak {
    fn speak(&self);
}

還有兩個使用該庫箱的板條箱。

// bark.rs
extern crate library;
impl library::Speak for library::Dog {
    fn speak(&self) {
        println!("woof");
    }
}

// woof.rs
extern crate library;
impl library::Speak for library::Dog {
    fn speak(&self) {
        println!("bark");
    }
}

現在，出於某種原因，我想使用這兩個庫：

// main.rs
extern crate library;
extern crate woof;
extern crate bark;

fn main() {
   let rex = library::Dog;
   rex.speak();
}

該程序應該輸出什么？ 有兩個同樣有效，難以區分的library::Speak實現library::Speak for library::Dog ; 沒有正確的答案。 更糟糕的是，如果我最初依賴於woof ，並且稍后添加了bark ，我的代碼將停止編譯，或者 - 更糟糕的是 - 開始透明地做錯事。 沖突的特質沖動是一件壞事™。

添加泛型時會變得更糟。 如果你有：

// barkgeneric.rs
extern crate library;
impl<T> library::Speak for T {
    fn speak(&self) {
        println!("woof");
    }
}

// woofgeneric.rs
extern crate library;
impl<T> library::Speak for T {
    fn speak(&self) {
        println!("bark");
    }
}

你現在有無數的沖突特質沖動。 哎呦。

為了避免這個問題，我們有了孤兒規則。 孤兒規則的想法是確保任何impl Trait for Type都有一個，只有一個，它可以被放置。 這樣，我們就不用擔心沖突了; 如果正確設置孤兒規則，它們應該是不可能的。

規則可以歸結為：當你impl的類型特征，無論是性狀或類型必須來自當前的箱子。 這使得我所有相互矛盾的例子都行不通。 woof.rs無法實現library::speak for library::Dog ，因為它們都不是來自它的箱子。

同樣，你也不能impl<T> Index<Bounded> for [T; 4]; impl<T> Index<Bounded> for [T; 4]; 因為[T; 4] [T; 4]並非來自你的箱子，而且rustc已經確定Index<Bounded>也不算來自你的箱子。

但是，它確實讓你的impl Index<Bounded> for [i32; 4] impl Index<Bounded> for [i32; 4]通過，因為在這種情況下， Index<Bounded>確實來自你。 這可能是一個錯誤，但它也可能只是預期的行為; 孤兒規則比我在這里所說的稍微復雜一些，並且它們可能以奇怪的方式進行交互。

有關更多細節，請參閱rustc --explain E0117 ， rustc --explain E0210 。