特质中的'where'子句有什么作用？

Question

如果我有这个代码：

trait Trait {
    fn f(&self) -> i32 where Self: Sized;

    fn g(&self) -> i32;
}


fn object_safety_dynamic(x: &Trait) {
    x.f();    // error 
    x.g();    // works
}

where条款实际上做了什么？

天真的，我在想where Self: Sized;决定实施Trait的类型，如'如果你为Trait类型实现A你的类型A必须大小，即，它可以是i32但不是[i32]。

但是，这样的约束更像是trait Trait: Sized（如果我错了，请纠正我）？

现在我注意到where Self: Sized;实际上确定我是否可以从f中调用g或object_safety_dynamic。

我的问题：

1. 幕后发生了什么？
2. 什么（简单的英语）我实际上是通过where Self: Sized;告诉编译器使g()工作但f()不工作？
3. 特别是：由于&self无论如何都是参考，f和g之间存在各种（大小或未大小）类型的编译差异。它不会总是归结为像_vtable_f_or_g(*self) -> i32，无论where或类型是否大小？
4. 为什么我可以为u8和[u8]实现Trait。不应该编译器实际上阻止我为f()实现[u8]，而不是在调用站点抛出错误？

Answer 1

where子句实际上做了什么？

天真，我在想自我：大小;指示实现Trait的类型，比如'如果你为A类实现Trait你的类型A必须是大小的，即它可以是i32而不是[i32]。

然而，这种约束宁愿作为特质Trait：Sized

这是对的。

但是，在这种情况下，绑定仅适用于该函数。仅在呼叫站点检查where功能界限。

幕后发生了什么？

关于rust的语法有一个令人困惑的地方，Trait可以参考

• 特质Trait;要么
• “特质对象”Trait，实际上是一种类型，而不是一个对象。

Sized是一种特性，任何类型的T都是Sized，它的大小可以用std::mem::size_of::<T>()作为常数。这种类型不大的是str和[u8]，其内容没有固定的大小。

类型Trait也没有。直觉上，这是因为Trait作为一个类型由实现特征Trait的所有类型值组成，它们可能具有不同的大小。这意味着你永远不会有Trait类型的值 - 你只能通过“胖指针”来引用一个，例如&Trait或Box<Trait>等等。它们的大小为2个指针 - 一个用于vtable，一个用于数据。看起来大致如下：

struct &Trait {
    pub data: *mut (),
    pub vtable: *mut (),
}

自动形式的impl：

impl Trait /* the trait */ for Trait /* the type */ {
    fn f(&self) -> i32 where Self: Sized { .. }
    fn g(&self) -> i32 {
        /* vtable magic: something like (self.vtable.g)(self.data) */
    }
}

什么（用简单的英语）我实际上告诉编译器Self：Sized;这使得g（）工作但f（）没有？

请注意，因为，正如我所提到的，Trait不是Sized，绑定的Self: Sized不满意所以函数f不能被称为Self == Trait。

特别是：由于＆self无论如何都是参考，对于各种（大小或未大小）类型，f和g之间存在编译差异。它不会总是归结为像_vtable_f_or_g（* self） - > i32这样的东西，无论在何处或类型是否大小？

Trait类型始终未标注。哪种类型被胁迫到Trait并不重要。使用Sized变量调用函数的方法是直接使用它：

fn generic<T: Trait + Sized>(x: &T) { // the `Sized` bound is implicit, added here for clarity
    x.f();  // compiles just fine
    x.g();
}

为什么我可以为u8和[u8]实现Trait。难道编译器实际上不应该阻止我为[u8]实现f（），而不是在调用站点抛出错误？

因为这个特性不受Self: Sized的限制 - 函数f是。所以没有什么可以阻止你实现这个功能 - 只是函数的界限永远不会被满足，所以你永远不能调用它。

Answer 2

fn f(&self) -> i32 where Self: Sized;

这表示f仅针对也实现Sized的类型定义。 Unsized类型仍然可以实现Trait，但f将无法使用。

在object_safety_dynamic内部，调用x.f()实际上是在做：(*x).f()。虽然x的大小是因为它是一个指针，但*x可能不是因为它可能是Trait的任何实现。但函数内部的代码必须适用于任何有效参数，因此不允许在那里调用x.f()。