特征对象

^语法

TraitObjectType :

dyn^? TypeParamBounds

TraitObjectTypeOneBound :

dyn^? TraitBound

特征对象 是另一个类型的不透明值，该类型实现了一组特征。这组特征由一个对象安全的 基础特征 加上任意数量的自动特征组成。

特征对象实现了基础特征、其自动特征以及基础特征的任何超特征。

特征对象写成关键字 dyn 后跟一组特征边界，但对特征边界有以下限制。除第一个特征外，所有特征必须是自动特征，生命周期不能超过一个，并且不允许使用退出边界（例如 ?Sized）。此外，特征的路径可以加括号。

例如，给定一个特征 Trait，以下都是特征对象

dyn Trait
dyn Trait + Send
dyn Trait + Send + Sync
dyn Trait + 'static
dyn Trait + Send + 'static
dyn Trait +
dyn 'static + Trait.
dyn (Trait)

版本差异：在 2021 版之前，可以省略 dyn 关键字。

注意：为了清楚起见，建议始终在特征对象上使用 dyn 关键字，除非您的代码库支持使用 Rust 1.26 或更低版本进行编译。

版本差异：在 2015 版中，如果特征对象的第一个边界是以 :: 开头的路径，则 dyn 将被视为路径的一部分。第一个路径可以放在括号中以解决此问题。因此，如果您想要一个具有特征 ::your_module::Trait 的特征对象，则应将其写为 dyn (::your_module::Trait)。

从 2018 版开始，dyn 是一个真正的关键字，不允许在路径中使用，因此不需要括号。

如果两个特征对象的基础特征相同，并且自动特征集和生命周期边界相同，则它们互为别名。例如，dyn Trait + Send + UnwindSafe 与 dyn Trait + UnwindSafe + Send 相同。

由于值的具体类型是不透明的，因此特征对象是动态大小类型。像所有 DST 一样，特征对象在某种类型的指针后面使用；例如 &dyn SomeTrait 或 Box<dyn SomeTrait>。指向特征对象的每个指针实例都包含

指向实现 SomeTrait 的类型 T 实例的指针
一个虚拟方法表，通常简称为 vtable，它包含 SomeTrait 及其 T 实现的超特征的每个方法的指针，指向 T 的实现（即函数指针）。

特征对象的目的是允许方法的“后期绑定”。在特征对象上调用方法会导致在运行时进行虚拟调度：也就是说，从特征对象 vtable 加载函数指针并间接调用。每个 vtable 条目的实际实现可以根据对象的具体情况而异。

特征对象示例

trait Printable {
    fn stringify(&self) -> String;
}

impl Printable for i32 {
    fn stringify(&self) -> String { self.to_string() }
}

fn print(a: Box<dyn Printable>) {
    println!("{}", a.stringify());
}

fn main() {
    print(Box::new(10) as Box<dyn Printable>);
}

在此示例中，特征 Printable 在 print 的类型签名和 main 中的强制转换表达式中都作为特征对象出现。

特征对象生命周期边界

由于特征对象可以包含引用，因此需要将这些引用的生命周期表示为特征对象的一部分。此生命周期写为 Trait + 'a。有一些默认值允许通常使用合理的选择来推断此生命周期。

Rust 参考手册

特征对象

特征对象生命周期边界