Rust 是否会擦除泛型类型？

Question

Rust 中是否存在泛型类型擦除（如 Java）？ 我无法找到明确的答案。

Answer 1

当您使用泛型函数或泛型类型时，编译器会为每个不同的类型参数集生成一个单独的实例（我相信生命周期参数会被忽略，因为它们对生成的代码没有影响）。 这个过程称为单态化。 例如， Vec<i32>和Vec<String>是不同的类型，因此Vec<i32>::len()和Vec<String>::len()是不同的函数。 这是必要的，因为Vec<i32>和Vec<String>具有不同的内存布局，因此需要不同的机器码！ 因此，不，没有类型擦除。

如果我们使用Any::type_id() ，如下例所示：

use std::any::Any;

fn main() {
    let v1: Vec<i32> = Vec::new();
    let v2: Vec<String> = Vec::new();
    
    let a1 = &v1 as &dyn Any;
    let a2 = &v2 as &dyn Any;
    
    println!("{:?}", a1.type_id());
    println!("{:?}", a2.type_id());
}

我们为Vec两个实例获得不同的类型 ID。 这支持Vec<i32>和Vec<String>是不同类型的事实。

然而，Rust 中的反射能力是有限的； Any几乎就是我们现在所拥有的。 您无法获得有关运行时值类型的更多信息，例如其名称或其成员。 为了能够使用Any ，您必须将其Any::downcast_ref()使用Any::downcast_ref()或Any::downcast_mut()为编译时已知的类型。

Answer 2

Rust 确实通过dyn Trait以虚方法分派的形式进行类型擦除，这允许您拥有一个Vec ，其中元素具有不同的具体类型：

fn main() {
    let list: Vec<Box<dyn ToString>> = vec![Box::new(1), Box::new("hello")];

    for item in list {
        println!("{}", item.to_string());
    }
}

（操场）

请注意，编译器要求您手动装箱元素，因为它必须在编译时知道每个值的大小。 您可以使用Box ，无论它指向什么，它都具有相同的大小，因为它只是一个指向堆的指针。 您还可以使用& -references：

fn main() {
    let list: Vec<&dyn ToString> = vec![&1, &"hello"];

    for item in list {
        println!("{}", item.to_string());
    }
}

（操场）

但是，请注意，如果您使用& -references，您可能会遇到生命周期问题。