如何在Rust中编写无冲突的泛型From trait实现？

想要实现一个泛型类型A<T>，使其能从任何可转换为T的类型U通过From trait完成转换，编写的代码如下：

struct A<T> {
    value: T,
}

impl<T, U> From<U> for A<T> where U: Into<T> {
    fn from(value: U) -> Self {
        Self { value: value.into() }
    }
}

但编译时出现冲突错误：

error[E0119]: conflicting implementations of trait `From<A<_>>` for type `A<_>`
 --> src/main.rs:5:1
  |
5 | impl<T, U> From<U> for A<T> where U: Into<T> {
  | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  |
  = note: conflicting implementation in crate `core`:
          - impl<T> From<T> for T;

原因是当前实现过于宽泛，当U为A<_>时，会和标准库中From<T> for T的默认实现产生冲突。需要让该From实现仅在U不是A<_>类型时生效。

可以借助负向 trait bound（Rust 1.51及以上版本支持）结合自定义辅助trait来实现需求：

struct A<T> {
    value: T,
}

// 自定义辅助trait，标记所有A<T>类型
trait IsA {}
impl<T> IsA for A<T> {}

impl<T, U> From<U> for A<T>
where
    U: Into<T>,
    // 限制U不能是实现了IsA的类型（即排除所有A<T>）
    U: !IsA,
{
    fn from(value: U) -> Self {
        Self { value: value.into() }
    }
}

原理说明 #

1. 自定义IsA trait并为所有A<T>实现该trait，以此标识A类型家族；
2. 在From的实现约束中添加U: !IsA，告知编译器仅当U不属于A类型家族时，才使用当前实现；
3. 这样就避免了和标准库中From<T> for T的实现产生冲突，当U为A<_>时，会匹配标准库的默认实现而非自定义实现。

如果需要额外支持A<T>到A<U>的转换（当T: Into<U>时），可以单独添加针对性实现：

impl<T, U> From<A<T>> for A<U> where T: Into<U> {
    fn from(value: A<T>) -> Self {
        Self { value: value.value.into() }
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者petersohn