Rust-泛型中的 trait 限定

1. 泛型中的 trait 限定

• 在 Rust 中，泛型 T 可以通过 trait 来约束。
• 比如 fn print_len<T: Display>(x: T)，就规定了 T 必须实现了 Display，这样编译器才能保证你在函数里可以安全调用 x.to_string()。 👉 这就是 用行为（trait）来限定类型范围。

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2. 共同行为的抽象

• 如果有一堆类型，它们虽然本身不同，但都实现了某个 trait，那么我们可以说它们属于同一个“行为集合”。

• 比如：

  • String
  • &str
  • i32 这些都实现了 Display，所以它们都属于“能展示的东西”这个集合。

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3. trait 对象

• 有时候我们不想提前知道具体的类型，而只想“存放/使用某个实现了某个行为的东西”。
• 这时我们就可以用 trait 对象，语法是 &dyn Trait 或 Box<dyn Trait>。

例子：

fn print_it(x: &dyn std::fmt::Display) {
    println!("{}", x);
}

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let n = 42;

    print_it(&s); // String 实现了 Display
    print_it(&n); // i32 也实现了 Display
}

这里 print_it 并不关心传进来的是 String 还是 i32，它只知道参数一定有 Display 这个行为。 这就相当于 面向对象里的“多态”，把一堆不同类型看作“同一类对象”来操作。

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4. 为什么叫“对象”

• 在 OOP（面向对象编程）语言里，对象就是“一个有方法的东西”。
• 在 Rust 里，dyn Trait 就是“一个实现了某些方法的抽象引用”。
• 所以叫它 trait 对象，因为它等价于一个“行为被封装成对象”的抽象。

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总结：

• 泛型约束：编译期多态（知道具体类型）。
• trait 对象：运行期多态（不知道具体类型，只知道行为）。

就像 Java 里：

• 泛型约束：<T extends Comparable<T>>。
• trait 对象：把一堆实现了接口 Comparable 的对象放到同一个集合里，用接口引用去操作。

Dyn兼容

Dyn 兼容的 trait 可以作为 trait 对象（trait object）的基础。 一个 trait 如果满足以下条件，则是 dyn 兼容的：

• 所有超 trait 也必须是 dyn 兼容的
• 不得要求 Self: Sized
• 不得包含任何关联常量
• 不得有带泛型的关联类型
• 所有关联函数必须可以通过 trait 对象调度（dispatchable）或者显式声明不可调度（non-dispatchable）

可调度函数要求：

• 不包含任何类型参数（允许生命周期参数）

• 方法中 Self 只能出现在接收者类型中

• 接收者类型必须是下列之一：

  • &Self、&mut Self
  • Box<Self>、Rc<Self>、Arc<Self>
  • Pin<P>，其中 P 是以上类型之一

• 返回类型不能是隐藏类型，例如：

  • async fn（返回 Future）
  • impl Trait 返回类型

• 函数不能有 where Self: Sized 约束

显式不可调度函数要求：

• 函数必须有 where Self: Sized 约束（接收者是 self 时隐含此约束）