最近Rust的变化使“trait对象”对我来说更加突出,但是我对trait对象的实际构成只有模糊的理解,其中一个变化是upcoming change,它允许trait对象将trait实现转发到内部类型。
给定trait Foo
,我非常确定Box<Foo>
/Box<dyn Foo>
是trait对象。&Foo
/&dyn Foo
也是trait对象吗?其他智能指针如Rc
或Arc
又如何呢?我怎样才能创建自己的类型来算作trait对象呢?
reference只提到trait对象一次,但不像定义。
4条答案
按热度按时间dohp0rv51#
当你有一个指向trait的指针时,你就有了trait对象。
Box
、Arc
、Rc
和引用&
在它们的核心都是指针。在定义一个“trait对象”方面,它们的工作方式是相同的。“Trait对象”是Rust对dynamic dispatch的理解,下面是一个例子,我希望它能帮助我们了解trait对象是什么:
作为进一步的参考,有一个很好的Trait Objects chapter of the Rust book
ecfsfe2w2#
简短回答:您只能将对象安全的trait创建为trait对象。
物品安全特性:不能解析为具体实现类型的特性。实际上,有两个规则控制特性是否是对象安全的。
1.返回类型不是Self。
1.没有泛型类型参数。
任何满足这两个规则的trait都可以用作trait对象。
对象安全的trait示例可用作trait对象:
不能用作特征对象的特征示例:
详细说明:https://doc.rust-lang.org/book/second-edition/ch17-02-trait-objects.html
gfttwv5a3#
trait对象是动态分派的Rust实现。动态分派允许在运行时选择多态操作(trait方法)的一个特定实现。动态分派允许非常灵活的架构,因为我们可以在运行时交换函数实现。然而,与动态分派相关的运行时开销很小。
保存trait对象的变量/参数是胖指针,由以下组件组成:
示例
qxsslcnc4#
关于trait对象是什么,这个问题已经有了很好的答案,让我在这里给予一个例子,关于什么时候我们可能想要使用trait对象,为什么要使用trait对象,我将基于Rust Book中给出的例子。
假设我们需要一个GUI库来创建一个GUI表单。该GUI表单将由可视组件组成,如按钮、标签、复选框等。让我们问问自己,谁应该知道如何绘制给定的组件?库还是组件本身?如果库附带了您可能需要的所有组件的固定集合,那么它可以在内部使用一个枚举,其中每个枚举变量表示一个组件类型,并且库本身可以处理所有绘图(因为它知道关于其组件的所有信息以及应该如何精确地绘制它们)。然而,如果库允许您使用第三方组件或您自己编写的组件,那就更好了。
在Java、C#、C++等面向对象的语言中,这通常是通过组件层次结构来实现的,其中所有组件都继承一个基类(我们称之为
Component
)。Component
类将有一个draw()
方法(甚至可以定义为abstract
,以便强制所有子类实现该方法)。然而,Rust没有继承。Rust枚举非常强大,因为每个枚举变体可以有不同类型和数量的关联数据,它们经常用于在典型的OOP语言中使用继承的情况。在Rust中使用枚举和泛型的一个重要优点是,所有的东西在编译时都是已知的。这意味着您无需牺牲性能(不需要像vtables这样的东西)。但是在某些情况下,就像我们的例子中一样,枚举没有提供足够的灵活性。库需要跟踪components of different type,并且需要一种方法来调用它甚至不知道的组件上的方法。正如其他人所解释的,trait对象通常被称为dynamic dispatch,它是Rust执行动态分派的方式。