std::marker::Sized 的虚假要求

Question

更新：这个更简单的代码 (play) 表现出相同的症状：

use std::fmt::Display;

pub fn arg(a: &str, b: &Display) {
}

fn main() {
    arg("foo", "bar");
}

给出错误：

<anon>:7:16: 7:21 error: the trait `core::marker::Sized` is not implemented for the type `str` [E0277]
<anon>:7     arg("foo", "bar");
                        ^~~~~
<anon>:7:16: 7:21 note: `str` does not have a constant size known at compile-time
<anon>:7     arg("foo", "bar");
                        ^~~~~

但我看不出有任何理由在这里要求尺寸。 a和b是一样对待的，是同一个类型，a是没有问题的。所以

为什么 b 和
如何告诉它 Trait 的大小不应已知。

事实上，它是一种特征类型，无论底层类型是什么，它的类型都是未知的。那为什么要大小呢？

哦，我不应该忘记：在实际用例中我需要动态多态性。函数（方法）将与不同实际类型的参数和存储的引用链接（参见下面的原始展示），所以我不能将它转换为T: Trait + ?Sized。

原始展品：

我有一些代码如下 (see also on play.rust-lang.org):

pub trait Trait { /* some methods */ }

impl Trait for str { /* some implementation */ }

pub struct Struct<'a> {
    args: HashMap<&'a str, &'a Trait>,
}

impl<'a> Struct<'a> {
    pub fn new() -> Self {
        Struct { args: HashMap::new() }
    }

    pub fn arg(mut self, key: &'a str, value: &'a Trait) -> Struct<'a> {
        self.args.insert(key, value);
        return self;
    }

    // of course there is something to process the collected arguments too
}

fn main() {
    Struct::new().arg("foo", "bar");
}

这给了我错误：

test.rs:32:30: 32:35 error: the trait `core::marker::Sized` is not implemented for the type `str` [E0277]
test.rs:32     Struct::new().arg("foo", "bar");
                                             ^~~~~
test.rs:32:30: 32:35 note: `str` does not have a constant size known at compile-time
test.rs:32     Struct::new().arg("foo", "bar");

Answer 1

错误并非虚假。

特征对象的原始表示是这样的 (std::raw::TraitObject):

#[repr(C)]
pub struct TraitObject {
    pub data: *mut (),
    pub vtable: *mut (),
}

对象的实际数据在单个指针后面。

但是动态大小的类型呢？以切片（&[T]）为例，它们是这样的形式：

#[repr(C)]
pub struct Slice<T> {
    pub data: *const T,
    pub len: usize,
}

这个引用是两个字：一个指向切片开始的指针和切片中元素的数量。

因此 &T 的大小 实际上不是常量 。如果T是Sized，&T和Box<T>将是一个词，但如果T不是Sized，&T和Box<T> 将是两个个单词。

let word = std::mem::size_of::<usize>();

// References to sized types: one word.
assert_eq!(std::mem::size_of::<&()>(), 1 * word);
assert_eq!(std::mem::size_of::<&u8>(), 1 * word);
assert_eq!(std::mem::size_of::<&String>(), 1 * word);

// References to unsized types: two words.
assert_eq!(std::mem::size_of::<&[u8]>(), 2 * word);
assert_eq!(std::mem::size_of::<&str>(), 2 * word);
assert_eq!(std::mem::size_of::<&std::path::Path>(), 2 * word);

这有什么影响？嗯，正如前面所说，特征对象的定义要求数据指针只有一个字长。要存储一个动态大小的类型需要两个个词；我没有太多考虑是否可能将所有特征对象膨胀为具有两个数据词的实用性（其中一个在大小对象的情况下是多余的），所以它可能会也可能不会，但是语言已经决定不支持动态大小类型的特征对象。

因此：如果你想创建一个特征对象，你需要使用一个大小的类型，比如 &str，而不是一个动态大小的类型，比如 str。这意味着 (x: &&str) as &std::fmt::Display;:

arg("foo", &"bar");

std::marker::Sized 的虚假要求

Spurious requirement for std::marker::Sized

compiler-errors

rust

traits