网站主目录,WordPress开网店,布吉个人网站建设,在线设计自己的签名在拥有继承的语言中#xff0c;可以定义一个名为shape的基类#xff0c;该类上有一个draw方法。其他的类比如Button、SelectBox继承shape。它们各自覆盖draw方法。调用这些子类的draw方法时#xff0c;就可以把它们统一当作shape来使用。不过Rust并没有继承#xff0c;如果…在拥有继承的语言中可以定义一个名为shape的基类该类上有一个draw方法。其他的类比如Button、SelectBox继承shape。它们各自覆盖draw方法。调用这些子类的draw方法时就可以把它们统一当作shape来使用。不过Rust并没有继承如果想做到这点就得另寻出路。这个出路就是使用trait对象。trait对象的作用类似基类。
一、定义trait对象
一语法格式 trait对象是一种类型定义语法如下
dyn 约束约束是trait约束或者生存期约束。可以有多个约束多个约束之间用连接。 例如
dyn X
dyn X Send
dyn X Send Sync
dyn X static
dyn X Send staticX是一个trait
二、使用trait对象
trait对象是动态尺寸类型。像所有的 DST 一样使用trait对象必须使用它的指针类型例如 dyn SomeTrait或Boxdyn SomeTrait。trait对象的指针包括 一个指向实现SomeTrait的类型T的实例的指针 一个指向虚拟方法表的指针。虚拟方法表也通常被称为虚函数表它包含了T实现的SomeTrait的所有方法T实现的SomeTrait的父trait 的每个方法还有指向T的实现的指针。
例子
pub trait Draw {fn draw(self);
}
pub struct Screen {pub shapes: VecBoxdyn Draw, //存放trait对象的vector。Boxdyn Draw就是trait对象它指向一个实现了Draw的类型的实例
}impl Screen {pub fn run(self) {for shape in self.shapes.iter() {shape.draw(); //在每个shape上调用draw方法}}
}
pub struct Button {pub width: u32,pub height: u32,pub label: String,
}
impl Draw for Button {fn draw(self) {// 实际绘制按钮的代码}
}
struct SelectBox {width: u32,height: u32,options: VecString,
}
impl Draw for SelectBox {fn draw(self) {// code to actually draw a select box}
}
fn main() {let screen Screen {shapes: vec![Box::new(SelectBox {width: 75,height: 10,options: vec![String::from(Yes),String::from(Maybe),String::from(No)],}),Box::new(Button {width: 50,height: 10,label: String::from(OK),}),],};screen.run();
}从上面代码中可以看出是不是与基类指针很类似
run并不检查元素是Button或者SelectBox的实例。如果实例没有实现trait对象所需的trait则编译错误 例如
fn main() {let screen Screen {shapes: vec![Box::new(String::from(Hi)),],};screen.run();
}这个编译错误因为String没有实现Draw
三、trait对象与泛型的区别
trait对象与带有trait约束的泛型结构体类似但是也有不同。泛型参数一次只能替代一个具体类型而trait对象则允许在运行时替代多种具体类型。 例如
pub struct ScreenT: Draw {pub shapes: VecT,
}
implT ScreenT
where T: Draw {pub fn run(self) {for shape in self.shapes.iter() {shape.draw();}}
}shapes是一个全是Button类型或者全是SelectBox类型的列表。总之所有元素类型是相同的。 而使用trait对象shapes能同时包含BoxButton和BoxSelectBox各个元素类型可以不同。
四、trait对象要求对象安全
只有对象安全的trait才可以组成trait对象。如果一个trait中所有的方法有如下属性时则该trait是对象安全的 1.返回值类型不为Self 2.方法没有任何泛型参数 Self代表自身。对象安全对于trait对象是必须的因为一旦有了trait对象就不再知晓实现该trait的具体类型是什么了。如果trait方法返回具体的Self类型但是trait对象忘记了其真正的类型那么方法不可能使用已经忘却的原始具体类型。同理对于泛型类型参数来说当使用trait时其会放入具体的类型参数此具体类型变成了实现该trait的类型的一部分。当使用trait对象时其具体类型被抹去了故无从得知放入泛型参数类型的类型是什么。 一个trait的方法不是对象安全的例子是标准库中的Clone trait。
pub trait Clone {fn clone(self) - Self;
}String实现了Clone trait当在String实例上调用clone方法时会得到一个String实例。类似的当调用VecT 实例的clone方法会得到一个VecT 实例。clone的签名需要知道什么类型会代替Self因为这是它的返回值。 如果尝试做一些违反对象安全规则的事情编译器会提示你。 例如
pub struct Screen {pub components: VecBoxdyn Clone,
}将会得到如下错误 error[E0038]: the trait std::clone::Clone cannot be made into an object Clone不能组成trait对象。
