Rust的运行时多态

Rust的运行时多态

Rust的静态多态即编译时多态，通过**泛型+特征约束（Generic Type + Trait Constrait）**来实现；

那么动态多态（运行时多态）呢？答案是特征对象（Trait Object）。

特征对象不是一个实例，而是一个结构体类型。

语法是dyn TraitName，编译时指示某个对象是实现TraitName的类型，其具体类型未知。

分析

程序运行时，要调用一个特征方法，需要两个要素：

• 对象实例（对象类型未知，因此其编译期大小未知）
• 特征的方法表

所以特征对象结构体必须获知以上两个要素。

发生运行时多态时，在编译阶段编译器无法辨别对象实例的类型，因此对象实例要素的大小无法获知，进而特征对象（Trait Object）的大小在编译阶段无法被确定，这决定了Trait Object只能存放在堆上，通过引用或智能指针来访问。

指向特征对象的引用或智能指针，包含了两个指针成员，在程序运行时，ptr1在指向对象实例，ptr2指向该对象类型的Trait Method实现。

典型用例

 #[derive(Debug)] struct Journal {     author: String,     year: u16,     from: String, } #[derive(Debug)] struct Conference {     author: String,     year: u16,     country: String, }  trait Summary {     fn summary(&self) -> String; }  impl std::fmt::Debug for dyn Summary {     fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {         write!(f, "{}", self.summary())     } }  impl Summary for Journal {     fn summary(&self) -> String {         format!("{}\t{}\t{}", self.author, self.year, self.from)     } } impl Summary for Conference {     fn summary(&self) -> String {         format!("{}\t{}\t{}", self.author, self.year, self.country)     } }  // can't defer concrete type in compile stage, trait constrain can't used here // fn init_default(_type: &str) -> impl Summary { //     if _type == "journal" { //         Journal { //             author: "hjd".to_owned(), //             year: 2018, //             from: "Nature".to_owned(), //         } //     } else { //         Conference { //             author: "hjd".to_owned(), //             year: 2018, //             country: "China".to_owned(), //         } //     } // }  // 只能使用特征对象进行动态分发，因为返回类型编译期无法推理获知 fn init_default(_type: &str) -> Box<dyn Summary> {     if _type == "journal" {         Box::new(Journal {             author: "hjd".to_owned(),             year: 2018,             from: "Nature".to_owned(),         })     } else {         Box::new(Conference {             author: "hjd".to_owned(),             year: 2018,             country: "China".to_owned(),         })     } }  fn main() {     let p1 = init_default("journal");     let p2 = init_default("conference");     let p3 = init_default("journal");     let p4 = init_default("conference");      let p_list = vec![p1, p2, p3, p4];     // dyn Summary是一个特征对象类型，它忘记了自己之前的具体类型，只能调用Summary特征中的方法     for p in p_list.iter() {         println!("{:?}", p);     } }