为何Swift中类AddIndexPublisher用Self.Failure报错，结构体则正常？

问题现象 #

在Swift中，将AddIndexPublisher定义为类时，使用Self.Failure和Self.Output会触发编译错误，但定义为结构体时无报错。示例代码及编译错误如下：

class AddIndexPublisher<InputP: Publisher>: Publisher {
    typealias Output = (InputP.Output, Int)
    typealias Failure = InputP.Failure

    let ip: InputP

    init(ip: InputP) {
        self.ip = ip
    }

    func receive<S>(subscriber: S)
    // 'Failure' is not a member type of type 'Self'
    // 'Output' is not a member type of type 'Self'
    where S : Subscriber, Self.Failure == S.Failure, Self.Output == S.Input
    {
        let sub = AddIndexSubscription<
                        // 'Failure' is not a member type of type 'Self'
                        S, InputP, Self, InputP.Output, Self.Failure
                    >(sub: subscriber, ipub: ip, opub: self)
        subscriber.receive(subscription: sub)
    }
}

移除Self.后类可正常编译，以下是该类与结构体差异的原因及Swift规范背景说明。

差异原因 #

• 结构体（值类型）的确定性：结构体不存在继承和重写机制，Self在编译期就明确指向当前结构体类型，编译器可以直接解析Self.Failure为结构体中定义的类型别名，没有歧义。
• 类（引用类型）的多态不确定性：类支持继承，子类可以重写父类的关联类型。在父类的方法定义中，Self可能指向子类实例，编译器无法在编译期确定Self.Failure到底是父类的定义还是子类重写后的版本，因此会抛出编译错误。

直接使用Failure和Output时，编译器会绑定到当前类的类型别名定义，规避了子类重写带来的不确定性，所以能正常编译。

Swift规范背景 #

Swift类型系统为保证类型安全，针对类和结构体的特性制定了不同的关联类型查找规则：

• 结构体作为值类型，没有多态特性，Self的指向完全确定，允许直接通过Self.访问关联类型。
• 类作为引用类型，多态特性导致Self的动态绑定可能带来类型不匹配风险，因此编译器在父类语境下禁止通过Self.访问关联类型，避免子类重写后破坏父类方法的类型约束。

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