通过通道发送 Vec<Box<Trait>>

Question

我正在尝试通过频道发送Vec<Box<Trait>>。我猜，发送部分有点用。在recv()Vec 之后，我试图对其进行迭代并将内部值的引用传递给一个函数，该函数失败并出现错误：

error[E0277]: the trait bound `&std::boxed::Box<AwesomeTrait + std::marker::Send>: AwesomeTrait` is not satisfied
  --> src/main.rs:12:13
   |
12 |             K::abc(&something);
   |             ^^^^^^ the trait `AwesomeTrait` is not implemented for `&std::boxed::Box<AwesomeTrait + std::marker::Send>`
   |
note: required by `K::abc`
  --> src/main.rs:57:5
   |
57 |     pub fn abc<T: AwesomeTrait>(something: &T) {
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

有没有办法以某种方式从Box 中获取内部价值？

Here's a minimal reproduction.:

use std::sync::mpsc;
use std::thread;

fn main() {
    let (tx, rx) = mpsc::channel::<Request>();
    let s = Something::new();
    tx.send(Request::Do(s)).unwrap();

    let z = thread::spawn(move || match rx.recv().unwrap() {
        Request::Do(somethings) => for something in somethings.list.iter() {
            K::abc(&something);
        },
    });

    z.join();
}

pub enum Request {
    Do(Something),
}

pub struct Something {
    list: Vec<Box<AwesomeTrait + Send>>,
}

impl Something {
    pub fn new() -> Self {
        Self { list: Vec::new() }
    }

    pub fn from<T: AwesomeTrait + Send + 'static>(something: T) -> Self {
        let mut list = Vec::with_capacity(1);
        list.push(Box::new(something));
        // Self { list }
        Self { list: Vec::new() }
    }

    pub fn push<T: AwesomeTrait + Send + 'static>(&mut self, something: T) {
        self.list.push(Box::new(something));
    }
}

pub trait AwesomeTrait {
    fn func(&self);
}

pub struct X {}

impl AwesomeTrait for X {
    fn func(&self) {}
}

pub struct K {}

impl K {
    pub fn abc<T: AwesomeTrait>(something: &T) {
        &something.func();
    }
}

Answer 1

让我评论一下这个表达式的类型：

for s in somethings.list.iter() {
    K::abc(&s);
}

（我已经重命名了迭代器变量，以避免混淆）。

• something 的类型为：Something。
• something.list 的类型为：Vec<Box<AwesomeTrait + Send>>。
• somethings.list.iter() 属于 std::slice::Iter<...> 类型（不重要）。
• s 的类型为 &Box<AwesomeTrait + Send>。请务必注意，它是一个框的引用，因为您使用的是iter() 而不是into_iter()。

要获取实际的AwesomeTrait，您需要取消引用s 以获取Box，然后再次取消引用以获取内部对象：**s。

但是**s的类型是AwesomeTrait，你需要一个引用，所以你必须用&**s获取地址，它的类型是&AwesomeTrait。

生成的代码将是：

for s in somethings.list.iter() {
    K::abc(&**s);
}

或者如果你愿意消费这个列表：

for s in somethings.list.into_iter() {
    K::abc(&*s);
}

如果您不想考虑使用多少个*，您可以使用AsRef trait，由Box 实现，并相信编译器的自动引用：

for s in somethings.list.iter() {
    K::abc(s.as_ref());
}

注意：.into_iter() 也可以省略。如果您迭代对Vec 的引用，.iter() 也可以：

for s in somethings.list { //consume the list
    K::abc(&*s);
}

或：

for s in &somethings.list { //do not consume the list
    K::abc(&**s);
}

你认为你已经完成了，但还没有……这段代码抛出了这个编译器错误：

error[E0277]: the trait bound `AwesomeTrait + std::marker::Send: std::marker::Sized` is not satisfied
  --> src/main.rs:12:13
   |
12 |             K::abc(&**s);
   |             ^^^^^^ `AwesomeTrait + std::marker::Send` does not have a constant size known at compile-time
   |
   = help: the trait `std::marker::Sized` is not implemented for `AwesomeTrait + std::marker::Send`
note: required by `K::abc`
  --> src/main.rs:57:5
   |
57 |     pub fn abc<T: AwesomeTrait>(something: &T) {
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

这是为什么呢？好吧，您的K::abc 需要引用实现AwesomeTrait 和&AwesomeTrait 的类型当然符合条件。但是一个 trait 是一个无大小的类型 (DST)，所有泛型函数类型参数默认都需要一个 Sized 类型。

解决方案是在K::abc 中添加?Sized no-requirement：

impl K {
    pub fn abc<T: AwesomeTrait + ?Sized>(something: &T) {
        something.func();
    }
}

（你在这个函数中有一个&，它什么都不做，我已经删除了它）。

?Sized 的限制是您不能声明 T 类型的变量或参数，只能声明 &T、&mut T、Box<T>... 但是您当前的代码没有禁止任何操作，所以没有问题。

Answer 2

您很可能希望取消引用 Box<Trait> 以返回 Trait，但这显然是一个未调整大小的类型，因此您需要立即对其进行引用，如下所示：

K::abc(&*something)

但是等等！ iter() 不消耗Vec<Box<Trait>> 的所有权，因此每个元素都是&Box<Trait> 类型。为了解决这个问题，我们需要调用into_iter()：

for something in somethings.list.into_iter() {
    K::abc(&*something);
}