为何Rust在两个相似Trait中对Self大小的报错逻辑不同？

问题代码 #

trait FromSomeStr {
    // Rust未在此Trait中报错Self大小未知
    fn from_input(input: String) -> Self;
}

trait FromOtherStr: FromSomeStr
{
    // Rust在此Trait中报错Self大小未知，但在FromSomeStr中未报错
    fn from_some_other_str(input: String) -> Self { 
        Self::from_input(input)
    }
}

编译器报错信息 #

Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0277]: the size for values of type `Self` cannot be known at compilation time
 --> src/main.rs:9:46
  |
9 |     fn from_some_other_str(input: String) -> Self { 
  |                                              ^^^^ doesn't have a size known at compile-time
  |
  = note: the return type of a function must have a statically known size
help: consider further restricting `Self`
  |
9 |     fn from_some_other_str(input: String) -> Self where Self: Sized { 
  |                                                   +++++++++++++++++

error[E0277]: the size for values of type `Self` cannot be known at compilation time
  --> src/main.rs:10:9
   |
10 |         Self::from_input(input)
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^ doesn't have a size known at compile-time
   |
  = note: the return type of a function must have a statically known size
help: consider further restricting `Self`
   |
9  |     fn from_some_other_str(input: String) -> Self where Self: Sized { 
   |                                                   +++++++++++++++++

For more information about this error, try `rustc --explain E0277`.
error: could not compile `playground` due to 2 previous errors

疑问 #

from_input和from_some_other_str方法均返回Self，在结构体实现Trait前无法确定其大小。但Rust仅要求在FromOtherStr中为Self添加Sized约束，却未对FromSomeStr做此要求，请问该行为的原因是什么？

解答 #

核心原因在于Trait中抽象方法与默认实现方法的编译检查逻辑不同：

• 对于FromSomeStr中的from_input：这是一个无默认实现的抽象方法。Rust允许这种写法，因为抽象方法的具体实现由后续的类型提供——当某个类型实现该Trait时，该类型必须是Sized（除非显式声明?Sized），此时返回Self的大小是确定的。编译器会把合法性检查延迟到Trait被具体类型实现的阶段，而非Trait定义阶段。

• 对于FromOtherStr中的from_some_other_str：这是带有默认实现的方法。默认实现的代码需要能被所有符合Trait约束的类型直接复用，因此编译器在Trait定义阶段就必须确保这段代码是合法的。当默认实现中调用Self::from_input并返回Self时，编译器需要确定Self的大小在编译期可知，否则无法生成通用的执行代码（栈上返回值要求大小静态确定）。因此必须为Self添加Sized约束，或者改为返回Box<Self>这类大小确定的类型。

简单总结：抽象方法的合法性检查延迟到实现阶段，而默认实现的代码必须在Trait定义阶段就满足编译要求，因为它是现成的可复用逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者akhildevelops