我为另一个trait实现了一个trait，但无法从这两个trait调用方法

Question

我有一种叫做睡眠的特质：

pub trait Sleep {
    fn sleep(&self);
}

我可以为每个结构提供不同的睡眠实现，但事实证明，大多数人的睡眠方式很少。你可以睡在床上：

pub trait HasBed {
    fn sleep_in_bed(&self);
    fn jump_on_bed(&self);
}

impl Sleep for HasBed {
    fn sleep(&self) {
        self.sleep_in_bed()
    }
}

如果你在露营，你可以睡在帐篷里：

pub trait HasTent {
    fn sleep_in_tent(&self);
    fn hide_in_tent(&self);
}

impl Sleep for HasTent {
    fn sleep(&self) {
        self.sleep_in_tent()
    }
}

有一些奇怪的情况。我有一个朋友可以靠墙睡觉，但大多数人，大多数时候，都会陷入一些简单的情况。

我们定义一些结构，让它们Hibernate：

struct Jim;

impl HasBed for Jim {
    fn sleep_in_bed(&self) {}
    fn jump_on_bed(&self) {}
}

struct Jane;

impl HasTent for Jane {
    fn sleep_in_tent(&self) {}
    fn hide_in_tent(&self) {}
}

fn main() {
    use Sleep;
    let jim = Jim;
    jim.sleep();

    let jane = Jane;
    jane.sleep();
}

呃-哦！编译错误：

error[E0599]: no method named `sleep` found for type `Jim` in the current scope
  --> src/main.rs:44:9
   |
27 | struct Jim;
   | ----------- method `sleep` not found for this
...
44 |     jim.sleep();
   |         ^^^^^
   |
   = help: items from traits can only be used if the trait is implemented and in scope
   = note: the following trait defines an item `sleep`, perhaps you need to implement it:
           candidate #1: `Sleep`

error[E0599]: no method named `sleep` found for type `Jane` in the current scope
  --> src/main.rs:47:10
   |
34 | struct Jane;
   | ------------ method `sleep` not found for this
...
47 |     jane.sleep();
   |          ^^^^^
   |
   = help: items from traits can only be used if the trait is implemented and in scope
   = note: the following trait defines an item `sleep`, perhaps you need to implement it:
           candidate #1: `Sleep`

这个编译器错误很奇怪，因为如果一个trait实现另一个trait时出现了问题，我希望在我这么做的时候听到它，而不是在我试图使用结果的程序的最底层。

在本例中，只有两种结构和两种睡眠方式，但在一般情况下，有许多结构和几种睡眠方式（但没有结构那么多）。

一个Bed主要是一个实现睡眠，但在一般情况下，一个Bed有很多用途，可以实现很多东西。

唯一显而易见的方法是将impl Sleep转换为 编码到一个结构本身使用的宏中，但这看起来很粗糙和可怕。




Answer 1

我们可以在这里使用关联项。

pub trait Sleep: Sized {
    type Env: SleepEnv;

    fn sleep(&self, env: &Self::Env) {
        env.do_sleep(self);
    }

    fn get_name(&self) -> &'static str;
}

pub trait SleepEnv {
    fn do_sleep<T: Sleep>(&self, &T);
}

然后，我们实现两种不同的睡眠环境。

struct Bed;
struct Tent;

impl SleepEnv for Bed {
    fn do_sleep<T: Sleep>(&self, person: &T) {
        println!("{} is sleeping in bed", person.get_name());
    }
}

impl SleepEnv for Tent {
    fn do_sleep<T: Sleep>(&self, person: &T) {
        println!("{} is sleeping in tent", person.get_name());
    }
}

最后一部分是它们的具体实现。

struct Jim;
struct Jane;

impl Sleep for Jim {
    type Env = Bed;
    fn get_name(&self) -> &'static str {
        "Jim"
    }
}

impl Sleep for Jane {
    type Env = Tent;
    fn get_name(&self) -> &'static str {
        "Jane"
    }
}

测试代码：

fn main() {
    let bed = Bed;
    let tent = Tent;

    let jim = Jim;
    let jane = Jane;
    jim.sleep(&bed);
    jane.sleep(&tent);
}

Answer 2

您需要为实现第一个特性的对象实现第二个特性：

impl<T> Sleep for T
where
    T: HasBed,
{
    fn sleep(&self) {
        self.sleep_in_bed()
    }
}

之前，您为特征类型实施了Sleep，更好地表示为dyn HasBed。看看“dyn”在一个类型中是什么意思？更多细节。

但是，一旦您添加了第二个总括实现，这就会中断：

impl<T> Sleep for T
where
    T: HasTent,
{
    fn sleep(&self) {
        self.sleep_in_tent()
    }
}

与

error[E0119]: conflicting implementations of trait `Sleep`:
  --> src/main.rs:24:1
   |
10 | / impl<T> Sleep for T
11 | | where
12 | |     T: HasBed,
13 | | {
...  |
16 | |     }
17 | | }
   | |_- first implementation here
...
24 | / impl<T> Sleep for T
25 | | where
26 | |     T: HasTent,
27 | | {
...  |
30 | |     }
31 | | }
   | |_^ conflicting implementation

有些东西可以同时实现HasBed和HasTent。如果出现了同时实现了这两种功能的东西，那么代码现在就会变得模棱两可。解决方法是专门化，但目前还没有稳定的实现。

你如何完成你的目标？我想你已经提出了当前最好的解决方案——写一个宏。您也可以编写自己的派生宏。宏真的没有那么糟糕，但是它们很难编写。

另一件事可能完全基于您为示例选择的名称，那就是简单地将结构嵌入到其他结构中，可以选择将它们公开。由于您的Snight的实现基本上只依赖于床/帐篷，这样做不会丢失任何功能。当然，有些人可能会觉得这打破了封装。您可以再次创建宏来实现某种委托。

trait Sleep {
    fn sleep(&self);
}

struct Bed;
impl Bed {
    fn jump(&self) {}
}
impl Sleep for Bed {
    fn sleep(&self) {}
}

struct Tent;
impl Tent {
    fn hide(&self) {}
}
impl Sleep for Tent {
    fn sleep(&self) {}
}

struct Jim {
    bed: Bed,
}
struct Jane {
    tent: Tent,
}

fn main() {
    let jim = Jim { bed: Bed };
    jim.bed.sleep();
}