Rust为自定义结构体实现Rng、RngCore出现冲突报错如何解决？

错误原因 #

• 首先rand库存在默认的blanket实现：所有实现了RngCore的类型都会自动获得Rng trait的实现，你手动为Fp751Element实现Rng会和该默认实现直接冲突，这是报错的直接原因。
• 其次你当前的RngCore实现存在无限递归问题：next_u64方法内部直接调用self.next_u64()，运行后会直接栈溢出。
• 核心需求理解偏差：你的最终目标是生成随机的Fp751Element实例以适配quickcheck::Arbitrary，完全不需要让Fp751Element本身实现Rng/RngCore，你搞反了「随机数生成器」和「被生成的随机类型」的关系。
• 额外的语法错误：你在Rng实现中写的fn gen<Fp751Element>(&mut self) -> Fp751Element里，尖括号内的Fp751Element是泛型参数名，和你定义的结构体重名，完全达不到返回自定义结构体的效果。

正确实现 #

方案1：直接实现Arbitrary（最适配你的需求） #

不需要碰rand的Rng相关trait，直接为Fp751Element实现Arbitrary即可：

#[cfg(test)]
use quickcheck::{Arbitrary, Gen};

#[cfg(test)]
impl Arbitrary for Fp751Element {
    fn arbitrary(g: &mut Gen) -> Self {
        let mut limbs = [0u64; FP751_NUM_WORDS];
        // 前11个 limb 直接生成随机u64
        for i in 0..11 {
            limbs[i] = u64::arbitrary(g);
        }
        // 高位 limb 做范围限制
        limbs[11] = u64::arbitrary(g) % 246065832128056;
        Fp751Element(limbs)
    }
}

方案2：实现rand的Distribution trait（适配通用rand生成场景） #

如果你需要通过rng.gen::<Fp751Element>()的方式生成实例，实现Distribution trait即可：

#[cfg(test)]
use rand::{Rng, distributions::{Distribution, Standard}};

#[cfg(test)]
impl Distribution<Fp751Element> for Standard {
    fn sample<R: Rng + ?Sized>(&self, rng: &mut R) -> Fp751Element {
        let high_limb = rng.gen::<u64>() % 246065832128056;
        Fp751Element([
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            rng.gen(),
            high_limb
        ])
    }
}

实现后你可以直接用任意Rng实例生成Fp751Element：

let mut rng = rand::thread_rng();
let elem: Fp751Element = rng.gen();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者terett