為什么不能為通用選項克隆 None<t> 當 T 不實現克隆？</t>

Question

給定一個帶有泛型Option<T>的結構，其中T可能無法實現Clone為什么不能克隆None ？ T類型的None與其他任何None一樣嗎？ 例如：

struct Foo<T> {
    bar: Vec<Option<T>>,
}

impl <T> Foo<T> {
    fn blank(size: usize) -> Foo<T> {
        Foo {
            bar: vec![None; size],
        }
    }
}

Answer 1

正如其他答案正確指出的那樣，這是由於vec! -宏已實施。 您可以手動創建任何Option<T>的Vec ，而無需將T設為Clone ：

let bar = std::iter::repeat_with(|| Option::<T>::None).take(size).collect::<Vec<_>>();

這將創建size -number of Option::<T>::None並將它們放在Vec中，這將被預先分配到適當的大小。 這適用於任何T 。

Answer 2

如果一個部分不能被克隆，那么任何部分都不能被克隆。 從類型的角度考慮這一點：您有一個名為foo的Option<T>類型的變量，其中T不可克隆。 當然， None可以被克隆，但Some(_)不能，並且變量的類型不會告訴你它是什么。 因此，從編譯時的角度來看，您無法克隆該選項。

Answer 3

T類型的None與其他任何None一樣嗎？

絕對不是，與 null 通常實現為空引用的基於引用的語言不同，Rust 的Option<T>不引入間接方法，並且在選項為Some時將T內聯存儲。 由於所有枚舉變體具有相同的大小，因此None變體仍必須至少占用與T一樣多的空間。

話雖如此，從技術上講，可以在沒有T被Clone的情況下克隆None值是正確的，因為枚舉的None變體不包含T ，它只存儲鑒別器並保留可能包含T的空間，如果變體是更改為Some 。 但由於 Rust 枚舉變體不是單獨的類型，因此為枚舉定義的特征綁定必須涵蓋所有變體。

請參閱其他答案更詳細的解釋和說明如何創建不可克隆Option的None值的向量。

Answer 4

Option只能在內部T實現Clone時被克隆：

impl<T> Clone for Option<T>
where
    T: Clone, 

T類型的None與其他任何None一樣嗎？

實際上，沒有。 Rust 編譯器甚至不將None視為一種類型。 相反， None只是Option<T>的變體（子類型）。 嘗試比較兩個不同T的None ：

let a: Option<String> = None;
let b: Option<u8> = None;

assert_eq!(a, b)

你會看到它們實際上是完全不相關的類型：

error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:4:5
  |
4 |     assert_eq!(a, b)
  |     ^^^^^^^^^^^^^^^^ expected struct `String`, found `u8`
  |
  = note: expected enum `Option<String>`
             found enum `Option<u8>`

所以 Rust 編譯器實際上將None視為Option::<T>::None 。 這意味着如果T不是Clone ，則Option<T>不是Clone ，因此Option::<T>::None不能是Clone 。

要使您的代碼編譯，您必須將T限制為Clone ：

struct Foo<T: Clone> {
    bar: Vec<Option<T>>,
}

impl <T: Clone> Foo<T> {
    fn blank(size: usize) -> Foo<T> {
        Foo {
            bar: vec![None; size],
        }
    }
}

現在編譯器知道T是Clone ，並且實現了Option<T> （和Option::<T>::None ）的Clone實現。