嘗試對特征對象進行裝箱時出現“預期特征A，找到＆A”

Question

我正在嘗試制作一個特征，該特征可以檢索（並返回對）另一個特征的一個特征對象，或者創建一個特征（並返回其盒裝版本），將選擇留給實現者（這意味着我需要將返回的對象的生存期限制為生產者的生存期）。 但是，我遇到了錯誤：

use std::borrow::Borrow;
use std::collections::HashMap;

trait A { 
    fn foobar(&self) {
        println!("!"); 
    } 
}

trait ProducerOrContainer {
    fn get_a<'a>(&'a self, name: &'a str) -> Option<Box<dyn A + 'a>>;
}

impl<'b, B: Borrow<A>> ProducerOrContainer for HashMap<&'b str, B> {
    fn get_a<'a>(&'a self, name: &'a str) -> Option<Box<dyn A + 'a>> {
        self.get(name).map(|borrow| Box::new(borrow.borrow()))
    }
}

錯誤是：

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:20:9
   |
20 |         self.get(name).map(|borrow| Box::new(borrow.borrow()))
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected trait A, found &A
   |
   = note: expected type `std::option::Option<std::boxed::Box<dyn A + 'a>>`
              found type `std::option::Option<std::boxed::Box<&dyn A>>`

這讓我感到困惑，因為我希望&A也等於A 我嘗試將impl<'a> A for &'a A ，但這也無濟於事。 有沒有什么辦法解決這一問題？

Answer 1

...可以檢索（或返回對）另一個特征的一個特征對象，或創建一個（並返回其盒裝版本）。

有了此要求， Box將無法工作。 Box 擁有其數據，但有時您已借用了數據，無法移動。

標准庫中有一個類型叫做Cow ，它是關於值是借來的還是擁有的抽象。 但是，它在這里可能不太適合您，因為它不允許您將數據作為Box ，並且還要求您的數據類型必須實現ToOwned 。

但是我們可以接受您的要求並將其直接建模為enum ：

enum BoxOrBorrow<'a, T: 'a + ?Sized> {
    Boxed(Box<T>),
    Borrowed(&'a T),
}

並通過實現Deref使其符合人體工程學：

use std::ops::Deref;

impl<'a, T> Deref for BoxOrBorrow<'a, T> {
    type Target = T;
    fn deref(&self) -> &T {
        match self {
            BoxOrBorrow::Boxed(b) => &b,
            BoxOrBorrow::Borrowed(b) => &b,
        }
    }
}

這使您可以將自定義BoxOrBorrow類型與其他任何引用一樣對待-您可以使用*取消引用它，或者將其傳遞給任何期望引用T函數。

這是您的代碼如下所示：

trait ProducerOrContainer {
    fn get_a<'a>(&'a self, name: &'a str) -> Option<BoxOrBorrow<'a, dyn A + 'a>>;
}

impl<'b, B: Borrow<dyn A>> ProducerOrContainer for HashMap<&'b str, B> {
    fn get_a<'a>(&'a self, name: &'a str) -> Option<BoxOrBorrow<'a, dyn A + 'a>> {
        self.get(name)
            .map(|b| BoxOrBorrow::Borrowed(b.borrow()))
    }
}

Answer 2

您可以通過實現使原來的代碼編譯A為&'_ dyn A和添加有明確的轉換：

self.get(name).map(|borrow| Box::new(borrow.borrow()) as Box<dyn A>)

封鎖不是強制性的場所 。 編譯器查看閉包的內容以查看返回值是什么，並得出結論，它返回Box<&'a dyn A> 。 但是閉包本身不能從“函數返回Box<&'a dyn A> ”強制轉換為“函數返回Box<dyn A + 'a> ”，因為這些類型在結構上是不同的。 您添加了強制類型轉換，以告知編譯器您希望閉包首先返回Box<dyn A> 。

但這有點愚蠢。 Box荷蘭國際集團的基准是完全沒有必要在這里，並澆鑄到Box<dyn A>只是增加了對呼叫者間接另一個層次。 這將是更好的回報封裝“ 無論是盒裝特質的對象， 或者性狀對象的引用”的概念，作為一種彼得·霍爾的答案描述。

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在帶有通用關聯類型（“ GAT”）的Rust的未來版本中，可以使返回類型成為ProducerOrContainer的關聯類型，如下所示：

trait ProducerOrContainer {
    type Result<'a>: A;
    fn get_a<'a>(&'a self, name: &'a str) -> Option<Result<'a>>;
}

使用此特征定義，實現ProducerOrContainer每種類型都可以選擇其返回的類型，因此可以為某些impl選擇Box<dyn A>為其他暗示選擇&'a dyn A 。 但是，這在當前的Rust（1.29）中是不可能的。