Rust Trait Object 和物件安全

所謂 trait 物件，可以理解為其它物件導向語言中，指向介面或基類的指標或引用。其它oo語言指向基類的指標在執行時確定其實際型別。

rust 沒有類繼承，指向 trait 的指標或引用起到類似的效果，執行時被確定具體型別。所以編譯期間不知道大小。

trait 物件體現出來就是對乙個 trait型別的指標或引用。

不是所有的 trait 都可以被當做 trait 物件使用，能作為 trait 物件使用的 trait 要同時滿足以下規則：

rule 1: trait 的 self 型別引數不能被限定為 sized （trait 不能標記為 sized ） and rule 2: trait 中的所有方法必須是【物件安全】的該規則要求方法滿足以下條之一 or rule 2.1: 方法受 self: sized 約束（被 sized 約束的方法不能被動態呼叫，所以能超脫 rule 2.2 的限制） or rule 2.2: 方法簽名同時滿足以下三點【總結：沒有額外的 self 型別引數的非泛型成員方法】 and rule 2.2.1 必須不包含任何泛型引數 and rule 2.2.2 第乙個引數必須為 self 型別，或者可以解引用為 self 型別 and rule 2.2.3 self 不能出現在除第乙個引數之外的地方，包括返回值

and rule 3: trait 中不能包含關聯常量(associated constant)

rule 2.1: "方法受 self: sized 約束" 實際上是告訴編譯器這個方法不會被動態呼叫。這樣編譯器就可以忽略對這個方法的檢查。sized trait 是讓整個 trait 沒法動態呼叫，對 方法的sized 只限定這個方法不行，這樣讓其他部分還是可以動態呼叫。相當於把約束範圍縮小了。

很多文章對都對這些規則有描述，但是常常把 rule3 「trait 中不能包含關聯常量」作為「物件安全的方法」，邏輯不對。這一條應該是乙個頂級規則。

下面的示例**對上面所有規則都做了演示，會導致編譯錯誤的**放到了注釋中:

// 可以轉成 trait 物件
trait good 
fn use_good(_: &dyn good) -> (){}
//-------------------------------------------
trait badrule3 
// 錯誤資訊：this trait cannot be made into an object. because it contains this associated `const`
//fn use_bad_rule3(_: &dyn badrule3) -> (){}
//-------------------------------------------
trait badrule1:sized
//  錯誤資訊: .because badrule1 requires `self: sized,  this trait cannot be made into an object...
//fn use_bad_rule1(_: &dyn foogood) -> (){}
//-------------------------------------------
trait badrule221
// 錯誤資訊：this trait cannot be made into an object...，.because method `foo` has generic type parameters
//fn use_foo_bad_rule221(_: &dyn badrule221) -> (){}
//-------------------------------------------
trait badrule222
// 錯誤資訊：this trait cannot be made into an object...，.because associated function `foo` has no `self` parameter
//fn use_foo_bad_rule221(_: &dyn badrule222) -> (){}
//-------------------------------------------
trait badrule223
// 錯誤資訊：this trait cannot be made into an object...，.because method `foo` references the `self` type in its return type
//fn use_foo_bad_rule221(_: &dyn badrule223) -> (){}
//-------------------------------------------
// 可以轉換為 trait 物件，雖然使用泛型方法違反了 rule 2.2.1，但是 方法的 self:sized 滿足了 rule 2.1
trait goodrule21a
fn use_foo_good_rule21(_: &dyn goodrule21a) -> (){}
//-------------------------------------------
// 可以轉換為 trait 物件，雖然方法同時違反了 rule 2.2 包含的三條規則，但是 方法的 self:sized 滿足了 rule 2.1
// use_foo_good_rule21b 函式使用 goodrule21b 作為 trait 物件是可以編譯通過，但 foo2 方法受 rule 2.1 的約束是不能被動態呼叫的
trait goodrule21b
fn use_foo_good_rule21b(obj: &dyn goodrule21b) -> ()
//-------------------------------------------
fn main(){}

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