如何在 Rust 中创建对通用特征对象的引用的 Vec？ [复制]

Question

这个问题在这里已经有了答案：

属于特征的对象的向量2 个答案

如何在 Rust 中使用不同数量的 arguments 动态构建 function 调用？ (1 个回答)

IntoIterator 类型的特征对象可以装箱并保存在结构内吗？ (1 个回答)

6 个月前关闭。

我是 Rust 的新手。 我的背景是 Java。 我正在尝试解决以下问题。

1. 我有一个为struct Diesel和struct Gas实现的trait Fuel 。
2. 我还有一个带有Fuel泛型类型参数的trait Vehicle 。 Vehicle 是为struct Car<F: Fuel>和struct Bus<F: Fuel>实现的。

最后，我想将可能的异构特征对象的引用放到一个Vec中，如下所示：

let diesel_car = Car { fuel: Diesel {} };
let gas_car = Car { fuel: Gas {} };
let diesel_bus = Bus { fuel: Diesel {} };
let gas_bus = Bus { fuel: Gas {} };

let garage = vec![
    &diesel_car,
    &gas_car,
    &diesel_bus,
    &gas_bus
];

但我得到这个编译错误：

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:63:9
   |
63 |         &gas_car,
   |         ^^^^^^^^ expected struct `Diesel`, found struct `Gas`
   |
   = note:   expected type `&Car<Diesel>`
           found reference `&Car<Gas>`

这个 Vec 中引用的通用类型应该是什么？ 它猜测它应该类似于Vec<&dyn Vehicle> 。 但是这个变体也不能编译，因为它想提前知道Vehicle的泛型类型参数。 在 Java 我只会写List<Vehicle<?> 。 Rust有类似的吗？

整个示例可在操场上找到。

PS 我显然可以从Vehicle中删除一个通用参数并将其替换为Box<dyn Fuel> ，但我想通过动态调度来最小化位置。

Answer 1

但是这个变体也不能编译，因为[编译器]想提前知道Vehicle的泛型类型参数。

我认为您在这里混淆了 static 调度和动态调度。 我认为你也混淆了你要求编译器做什么和你期望它做什么。 听起来很明显你想要动态调度，但是你试图使用 generics 来实现它，这是不可能的，因为 generics 是一个纯粹的编译时抽象，并且总是会产生 ZA81259CEF8E959C3297DF1D45E 代码调度。 “泛型”在运行时不存在，也不存在于最终的二进制文件中。 如果您想要“运行时泛型”，那就是特征对象和动态分派的用途。

在 Java 我只会写List<Vehicle<?>> 。 Rust有类似的吗？

是的，将F: Fuel通用类型参数替换为dyn Fuel特征 object。

PS 我显然可以从Vehicle中删除一个通用参数并将其替换为Box<dyn Fuel> ，但我想通过动态调度来最小化位置。

但是您只是问如何在 Rust 中执行 Java 等效项，这就是 Java 解决此问题的方式：使用动态调度。 你不能一边吃蛋糕一边吃。 如果您想要 static 调度的速度，这意味着也接受 static 调度的约束。 如果这些约束对您的程序来说过于严格，那么您应该使用特征对象和动态调度。

Rust 的枚举可能是你能得到的最接近你想要的东西。 它们是 generics 和特征对象之间的一个很好的折衷方案，为您提供（几乎）前者的速度，同时为您提供后者的灵活性。 这是重构为使用枚举的示例：

enum Fuel {
    Diesel,
    Gas,
}

impl Fuel {
    fn efficiency(&self) -> f64 {
        match self {
            Fuel::Diesel => 0.9,
            Fuel::Gas => 0.8,
        }
    }
}

enum Vehicle {
    Car(Fuel),
    Bus(Fuel)
}

impl Vehicle {
    fn mass(&self) -> f64 {
        match self {
            Vehicle::Car(_) => 1000.0,
            Vehicle::Bus(_) => 5000.0,
        }
    }
}

fn main() {
    let diesel_car = Vehicle::Car(Fuel::Diesel);
    let gas_car = Vehicle::Car(Fuel::Gas);
    let diesel_bus = Vehicle::Bus(Fuel::Diesel);
    let gas_bus = Vehicle::Bus(Fuel::Gas);

    let garage = vec![
        &diesel_car,
        &gas_car,
        &diesel_bus,
        &gas_bus
    ];
}

操场

Answer 2

不可能将不同的类型放在同一个向量中。 但是，使用枚举，您可以在不需要不同类型的情况下获得您正在寻找的功能。

由于您有 2 种燃料，它们的枚举将如下所示：

pub enum Fuel {
    Diesel,
    Gas,
}

然后添加 function efficiency以返回每个燃料变体的效率：

impl Fuel {
    fn efficiency(&self) -> f64 {
        match self {
            Fuel::Diesel => 0.9,
            Fuel::Gas => 0.8,
        }
    }
}

您现在有 2 种相同类型的燃料。

在对车辆执行相同操作后（您也有 2 个变体），您可以将各种组合添加到同一个向量中。

这是一个完整的例子。

你可以在这里阅读枚举。