Trait 对象

^语法
Trait对象类型 :
dyn^? [类型参数约束组]

Trait对象类型单约束 :
dyn^? Trait约束

trait 对象 是另一个类型的不透明值，该类型实现了一组 trait 。trait 集由一个对象安全的 base trait 和任意数量的 [auto trait] 组成。

Trait 对象实现了 base trait ，它的 auto traits 以及 base trait 的任何父级trait 。

Trait 对象写作关键字 dyn 后跟一组 trait 约束，但对 trait 约束有以下限制。除了第一个 trait 之外的所有 trait 都必须是 auto trait ，不能有多个生命周期，并且不允许可选附加约束 (例如 ?Sized )。此外，路径到 traits 可以括在括号中。

例如，给定 Trait ，以下都是 trait 对象:

dyn Trait
dyn Trait + Send
dyn Trait + Send + Sync
dyn Trait + 'static
dyn Trait + Send + 'static
dyn Trait +
dyn 'static + Trait.
dyn (Trait)

版本差异: 在 2021 版之前，可以省略 dyn 关键字。

注意: 为了清晰起见，建议在你的 trait 对象上始终使用 dyn 关键字，除非你的代码库支持使用 Rust 1.26 或更低版本进行编译。

版本差异: 在 2015 版中，如果 trait 对象的第一个限定是以 :: 开头的路径，那么 dyn 将被视为路径的一部分。你可以将第一个路径放在括号中来解决这个问题。因此，如果你想要一个带有 trait ::your_module::Trait 的 trait 对象，你应该将其写为 dyn (::your_module::Trait) 。

从 2018 版开始， dyn 是正式的关键字，不允许在路径中使用，因此不需要括号。

如果 base trait 相互为别名， auto trait 集相同且生命周期约束相同，则两个 trait 对象类型为别名。例如， dyn Trait + Send + UnwindSafe 与 dyn Trait + UnwindSafe + Send 是相同的。

由于值的具体类型的不透明性，trait 对象是动态大小类型。与所有 DSTs 一样，trait 对象在某种类型的指针后面使用，例如 &dyn SomeTrait 或 Box<dyn SomeTrait> 。指向 trait 对象的指针实例包括：

指向实现 SomeTrait 的类型 T 的实例的指针
虚方法表 (通常简称为 vtable ) ，它包含对于 T 实现的每个方法及其父级trait ，指向 T 的实现 (即函数指针) 的指针。

Trait 对象的目的是允许方法的 "晚期绑定" 。在 Trait 对象上调用方法会导致运行时的虚拟调度：也就是说，函数指针从 Trait 对象的 vtable 中加载，并间接调用。每个 vtable 条目的实际实现可以在基于对象的基础上变化。

Trait 对象的一个例子：

trait Printable {
    fn stringify(&self) -> String;
}

impl Printable for i32 {
    fn stringify(&self) -> String { self.to_string() }
}

fn print(a: Box<dyn Printable>) {
    println!("{}", a.stringify());
}

fn main() {
    print(Box::new(10) as Box<dyn Printable>);
}

在这个例子中，trait Printable 出现在 print 函数的类型签名和 main 函数中的转换表达式中，表示它们都是 trait 对象。

Trait 对象的生命周期约束

由于 Trait 对象可以包含引用，因此这些引用的生命周期需要作为 Trait 对象的一部分表示。这个生命周期的写法是 Trait + 'a 。有一些默认值可以允许此生命周期通常被推断为一个合理的选择。

The Rust Reference

Trait 对象

Trait 对象的生命周期约束