实现特质 (Implementing traits)

当一个类型定义在另一个 crate 中（例如来自 Rust 标准库的 u32），你不能直接为它定义新方法。如果你尝试：

impl u32 {
    fn is_even(&self) -> bool {
        self % 2 == 0
    }
}

编译器会抱怨：

error[E0390]: cannot define inherent `impl` for primitive types
  |
1 | impl u32 {
  | ^^^^^^^^
  |
  = help: consider using an extension trait instead

扩展特质 (Extension trait)

扩展特质 (extension trait) 是一种特质，其主要目的是给外部类型（例如 u32）附加新方法。 这正是你在前一个练习中部署的模式：定义 IsEven 特质，再为 i32 和 u32 实现它。然后只要 IsEven 在作用域中，你就可以在这些类型上调用 is_even。

// 把特质引入作用域
use my_library::IsEven;

fn main() {
    // 在实现了它的类型上调用方法
    if 4.is_even() {
        // [...]
    }
}

只能有一个实现 (One implementation)

你能写的特质实现是有限制的。
最简单、最直接的限制是：在同一个 crate 中，你不能为同一类型实现同一个特质两次。

例如：

trait IsEven {
    fn is_even(&self) -> bool;
}

impl IsEven for u32 {
    fn is_even(&self) -> bool {
        true
    }
}

impl IsEven for u32 {
    fn is_even(&self) -> bool {
        false
    }
}

编译器会拒绝它：

error[E0119]: conflicting implementations of trait `IsEven` for type `u32`
   |
5  | impl IsEven for u32 {
   | ------------------- first implementation here
...
11 | impl IsEven for u32 {
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ conflicting implementation for `u32`

当对一个 u32 值调用 IsEven::is_even 时，应当使用哪个特质实现不能存在歧义，因此只能存在一个。

孤儿规则 (Orphan rule)

涉及多个 crate 时情况更微妙。 具体来说，下列条件至少要有一个为真：

• 该特质定义在当前 crate 中
• 实现者类型定义在当前 crate 中

这就是 Rust 的孤儿规则 (orphan rule)。它的目标是让方法解析过程不出现歧义。

设想下面的情形：

• crate A 定义了 IsEven 特质
• crate B 为 u32 实现了 IsEven
• crate C 为 u32 提供了（与 B 不同的）IsEven 实现
• crate D 同时依赖 B 和 C，并调用 1.is_even()

应当使用哪个实现？是 B 中定义的那个？还是 C 中定义的那个？
没有好答案，因此孤儿规则被定义出来以阻止这种情形发生。 有了孤儿规则，crate B 和 crate C 都将无法编译。

进一步阅读

• 上述孤儿规则其实有一些注意事项和例外。 如果你想熟悉它的细节，请查看参考手册。

原文链接：英文原文