实施伪裸约束

Question

我正在清除 Rust 中的依赖注入 (DI)。我有一些工作，但我正在努力使其更好。据我了解，Rust 确实不支持带有类型参数的裸约束（就像其他一些语言一样）。我正在尝试确定是否有可能以不安全的方式伪造裸约束（假设这是必要的）。对于不正确的映射，我完全可以接受史诗般的失败。我对 Rust 的理解很简单，我需要说服它 T 确实实现了 U 并且可以隐式或显式地转换为它。 cast，我的意思是一个具体但通用的类型可以转换为一个 trait 对象，因为它实现了它（我意识到大多数人要求另一个方向，我理解那里的复杂性）。

包括我所拥有的一切会有点多；但是，这里有一些上下文。考虑一下我们可以将工厂函数归结为（这可行）：

Rc<dyn Fn(&ServiceProvider) -> Rc<dyn Any>>

目前，我有一个类似于（删节）的构建器：

pub struct ServiceDescriptorBuilder<TSvc: Any + ?Sized, TImpl> {
    _phantom_svc: PhantomData<TSvc>,
    _phantom_impl: PhantomData<TImpl>,
}

impl<TSvc: Any + ?Sized, TImpl> ServiceDescriptorBuilder<TSvc, TImpl> {
    pub fn from<F>(self, factory: F) -> ServiceDescriptor
    where
        F: Fn(&ServiceProvider) -> Rc<TSvc> + 'static, {
        // convert to factory
        let factory = Rc::new(move |sp| Rc::new(factory(sp)));
    }
}

这完全适用于：

let descriptor = ServiceDescriptorBuilder::<dyn Foo, FooImpl>::new(/* unimportant */)
                  .from(|sp| Rc::new(FooImpl::default()))

我的目标是在工厂关闭中删除额外的Rc 声明。 所有实例都包含在Rc 中。瞬态生命周期总是得到一个新的Rc，计数为 1，而单例有一个克隆的Rc。我想要做的是（例如减去Rc）：

let descriptor = ServiceDescriptorBuilder::<dyn Foo, FooImpl>::new(/* unimportant */)
                  .from(|sp| FooImpl::default())

我可以得到第二个更简单的变体来编译，但它在运行时会失败——原因很明显。我需要说服 Rust 使用拥有值为FooImpl 的Rc<dyn Foo>。这对于泛型来说似乎是不可能的。关联类型也许是可能的，但这只是一种选择，如果它仍然产生简洁的语法。真正让我无法理解的是编译器本身可以做到的magic。理解Rc<FooImpl>是协变的，可以满足Rc<dyn Foo>，似乎没有问题。

我有一些工作，所以这并不是真正的阻塞，但让我很恼火的是，这不能以更简单的形式实现。也许这只是语言的当前限制。其他一些语言将允许将其表示为where TImpl: TSvc。我不会假装理解为什么这是困难或尚不支持，但其他语言已经弄清楚了。我知道已经有一个限制，您不能将类型限制为特征。也许这是使这更简洁所需的唯一功能。

我满足于等待，但似乎有一些不安全的方法可以让Rc 拥有FooImpl 的实例，但表示为Rc<dyn Foo>。除非我有严重的误解，否则这就是编译器最终产生的结果。我不清楚如何强制或复制它。

我不喜欢使用宏来解决这个问题，但我认为这是一个可以接受的解决方案；特别是，如果它可以作为实现细节隐藏起来（来自调用者/开发者）。虽然我当前的解决方案确实有效并且更加冗长，但它确实提供了某种程度的编译器检查，因为您不能只返回 anything。删除此检查的更简洁的语法（使用transmute 或其他东西）可能不值得权衡。

建议？

Answer 1

如果我的总结正确，您基本上想从具体类型 FooImpl 变为特征对象 dyn Foo，但在通用设置中（在本例中通过 Rc）。

use std::rc::Rc;

fn to_dyn<DynTrait, Impl>(i: Rc<Impl>) -> Rc<DynTrait> {
    // ... some implementation
}

在稳定的 Rust 中没有现有的约束可以做到这一点。您必须为要使用的每种类型手动实现类似 ToDyn 的特征；可能不理想。我不知道如何做到这一点，否则甚至不安全。

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但是，这可以通过 Unsize<T> trait 在夜间完成。

#![feature(unsize)]

use std::rc::Rc;
use std::marker::Unsize;

fn to_dyn<DynTrait: ?Sized, Impl>(i: Rc<Impl>) -> Rc<DynTrait>
where 
    Impl: Unsize<DynTrait> // `Impl` can be "unsized" into `DynTrait`
{
    i
}

这是RFC 982: DST Coercion 的一部分，它本身是更大的RFC 401: Type Conversions 的一部分。