什么“TraitX for TraitY”在Rust中意味着什么？

Question

例如：

trait TraitX { }
trait TraitY { }
impl TraitX for TraitY { }

我认为这意味着同样的

impl<A: TraitY> TraitX for A { }

但错误消息暗示：

$ rustc --version
rustc 0.12.0-nightly (a70a0374e 2014-10-01 21:27:19 +0000)
$ rustc test.rs
test.rs:3:17: 3:23 error: explicit lifetime bound required
test.rs:3 impl TraitX for TraitY { }
                          ^~~~~~

impl TraitX for TraitY（或具有明确生命周期的某些变体）是否意味着Rust中的任何内容？如果是这样，它的用途是什么？

Answer 1

自问这个问题以来，Rust已经发生了很大的变化。虽然目前仍支持该语法，但现在应使用关键字dyn指定trait对象：

trait TraitX { }
trait TraitY { }
impl TraitX for dyn TraitY { }

这完全等同于问题中的代码，但更明显的意思是：为特征对象TraitX实现dyn TraitY。

例如：

struct Thing;
impl TraitY for Thing {}

fn main() {
    // Treat the &Thing as a dynamic object
    let object: &dyn TraitY = &Thing;

    // The TraitY object can still be used where a TraitX is expected
    do_something(object);
}

fn do_something<T: TraitX + ?Sized>(t: &T) {
}

---

从表面上看，正如您所提到的，它似乎类似于：

impl<A: TraitY> TraitX for A { }

这为实现TraitX的任何具体类型实现了TraitY，但不包括特征对象，因为Sized始终是类型参数的隐式绑定。但我们可以通过明确选择退出Sized界限来消除这种限制：

impl<A: TraitY + ?Sized> TraitX for A { }

这包括实现TraitY的所有具体类型，但现在还包括动态TraitY对象。为了获得最大的灵活性，您应该使用此表单而不是上述任一替代方案。

---

*“当前”，因为Rust的未来版本可能在这些情况下需要关键字。至少，the default linter will disallow omitting it。

Answer 2

impl TraitX for TraitY正在使用TraitY作为a dynamically sized type (DST)。如果我们添加所需的生命周期限制（例如，有关生命周期限制的必要性的更多信息，请参阅this），编译器将以这种方式进行投诉：

trait TraitX { }
trait TraitY { }
impl<'a> TraitX for TraitY+'a { }

fn main() {}

<anon>:3:1: 3:34 error: the trait `core::kinds::Sized` is not implemented for the type `TraitY+'a`
<anon>:3 impl<'a> TraitX for TraitY+'a { }
         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
<anon>:3:1: 3:34 note: the trait `core::kinds::Sized` must be implemented because it is required by `TraitX`
<anon>:3 impl<'a> TraitX for TraitY+'a { }
         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

playpen

错误是说TraitY+'a没有大小，也就是说，它在编译时没有已知的大小（例如u8的大小为1，Vec<T>的大小为3个指针）。

语法是为TraitX特征对象实现TraitY（这些在引用的"object types" section中有所涉及），允许在需要实现TraitX的值的地方处理它（在指针后面）。工作用法涉及一些额外的Sized?注释，这些说它们附加的任何东西都是可选的（?）大小（默认是假定大小的东西）。

#![allow(dead_code)]

// indicate that it's OK to implement this trait for DSTs
trait TraitX for Sized? { } 
trait TraitY { }
trait TraitZ { }

impl<'a> TraitX for TraitY+'a { }

// the Sized? is to allow DSTs to be passed to this.
fn example<Sized? T: TraitX>(_: &T) {}

fn call_it(x: &TraitY, _y: &TraitZ) {
    example::<TraitY>(x); // only possible if `TraitY` impls `TraitX`.

    // error:
    // example::<TraitZ>(_y);  // `TraitZ` doesn't impl `TraitX`.
}

fn main() {}

playpen

当前调用具有unsized类型的函数时，需要显式的::<TraitY>类型提示，但这是一个bug #17178。目前，仍然有quite a few bugs with DST所以在实践中实际使用并不容易，但这会有所改善。

DST的主要动机是使处理特征对象与其他指针类型更加一致，例如：我们目前只支持&Trait和Box<Trait>特征对象，但DST旨在允许其他指针类型，如Rc<Trait>，Arc<Trait>。 DST还允许将那些像真正的指针一样处理，例如如果obj: Box<Trait>然后&*obj现在只能用DST，以前它是非法的，因为特质对象是胖指针，而不是正常的指针。