对派生的 `Eq`、`Ord` 等实现的自动生成特征约束

Question

我对为

Ord

和类似特征的派生实现生成的约束有点困惑。

我注意到，如果

Ord

不是

PhantomData<T>

，则不可能为包含

T

的结构派生

Ord

，即使

PhantomData<T>

也实现了

Ord

，如果

T

没有实现。

例如以下示例无法编译：

use core::marker::PhantomData;

#[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
struct NewPhantomData<T>(PhantomData<T>);

fn needs_ord<T>(_b : T) where T : Ord{ todo!() }

struct TypeWithoutOrd{}

fn foo(){
    let a : NewPhantomData<u32> =
        NewPhantomData(PhantomData::default());
    let b : PhantomData<TypeWithoutOrd> = PhantomData::default();
    let c : NewPhantomData<TypeWithoutOrd> =
        NewPhantomData(PhantomData::default());
    needs_ord(a); //works
    needs_ord(b); //works too
    needs_ord(c); //does not work
}

(游乐场)

扩展的宏使其无法编译的原因显而易见：

impl<T: ::core::cmp::Ord> ::core::cmp::Ord for NewPhantomData<T> {
    #[inline]
    fn cmp(&self, other: &NewPhantomData<T>) -> ::core::cmp::Ordering {
        ::core::cmp::Ord::cmp(&self.0, &other.0)
    }
}

然而，令我困惑的是派生实现的特征界限。我本来希望边界看起来像这样：

impl<T> ::core::cmp::Ord for NewPhantomData<T> where PhantomData<T> : ::core::cmp::Ord {
    #[inline]
    fn cmp(&self, other: &NewPhantomData<T>) -> ::core::cmp::Ordering {
        ::core::cmp::Ord::cmp(&self.0, &other.0)
    }
}

(游乐场)

或者，换句话说，我期望结构体字段类型上的特征绑定，而不是直接绑定到泛型参数。

以这种方式生成边界的原因是什么？这是一个错误吗？

Answer 1

这有一个大问题：周期。

结构体的预期派生边界如下所示：

#[derive(Clone)]
struct List<T> {
    data: T,
    next: Option<Box<List<T>>>,
}

将包括绑定的

Option<Box<List<T>>>: Clone

，以及类似的循环当前处理不正确。

让它发挥作用是可能的，但很棘手。出错将会对稳健性产生影响。据我了解，当前的特征求解器也非常困难（尽管下一代特征求解器会让它变得更容易）。

即使我们修复了这个问题，现在更改它也是一个重大更改，因为人们可以依赖比需要更严格的边界，以便不暴露实现细节（字段的类型是什么）。

仍然希望所谓的“完美派生”能够正确地获得这些边界，并且可能会在未来的某个时候实现。