Rust 是否會擦除泛型類型？

Question

Rust 中是否存在泛型類型擦除（如 Java）？ 我無法找到明確的答案。

Answer 1

當您使用泛型函數或泛型類型時，編譯器會為每個不同的類型參數集生成一個單獨的實例（我相信生命周期參數會被忽略，因為它們對生成的代碼沒有影響）。 這個過程稱為單態化。 例如， Vec<i32>和Vec<String>是不同的類型，因此Vec<i32>::len()和Vec<String>::len()是不同的函數。 這是必要的，因為Vec<i32>和Vec<String>具有不同的內存布局，因此需要不同的機器碼！ 因此，不，沒有類型擦除。

如果我們使用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());
}

我們為Vec兩個實例獲得不同的類型 ID。 這支持Vec<i32>和Vec<String>是不同類型的事實。

然而，Rust 中的反射能力是有限的； Any幾乎就是我們現在所擁有的。 您無法獲得有關運行時值類型的更多信息，例如其名稱或其成員。 為了能夠使用Any ，您必須將其Any::downcast_ref()使用Any::downcast_ref()或Any::downcast_mut()為編譯時已知的類型。

Answer 2

Rust 確實通過dyn Trait以虛方法分派的形式進行類型擦除，這允許您擁有一個Vec ，其中元素具有不同的具體類型：

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

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

（操場）

請注意，編譯器要求您手動裝箱元素，因為它必須在編譯時知道每個值的大小。 您可以使用Box ，無論它指向什么，它都具有相同的大小，因為它只是一個指向堆的指針。 您還可以使用& -references：

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

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

（操場）

但是，請注意，如果您使用& -references，您可能會遇到生命周期問題。