代数数据类型的特征

我无法理解有关代数数据类型特征的规则。 这是一个简化的示例：

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

trait Quack {
    fn quack(&self);
}

struct Duck;

impl Quack for Duck {
    fn quack(&self) { println!("Quack!"); }
}

fn main() {
    let mut pond: Vec<Box<Quack>> = Vec::new();
    let duck: Box<Duck> = Box::new(Duck);
    pond.push(duck); // This is valid.

    let mut lake: Vec<Rc<RefCell<Box<Quack>>>> = Vec::new();
    let mallard: Rc<RefCell<Box<Duck>>> = Rc::new(RefCell::new(Box::new(Duck)));
    lake.push(mallard); // This is a type mismatch.
}

上面的代码无法编译，产生以下错误消息：

 expected `alloc::rc::Rc<core::cell::RefCell<Box<Quack>>>`,
    found `alloc::rc::Rc<core::cell::RefCell<Box<Duck>>>`
(expected trait Quack,
    found struct `Duck`) [E0308]
src/main.rs:19     lake.push(mallard);

为什么会这样pond.push(duck)仍然有效lake.push(mallard)不是吗？在这两种情况下，Duck已提供，其中Quack是预料之中的。在前者中，编译器很高兴，但在后者中，则不然。

造成这种差异的原因与CoerceUnsized?

这是正确的行为，尽管有些不幸。

在第一种情况下，我们有这样的：

let mut pond: Vec<Box<Quack>> = Vec::new();
let duck: Box<Duck> = Box::new(Duck);
pond.push(duck);

注意push(), 当被调用时Vec<Box<Quack>>，接受Box<Quack>，而你正在通过Box<Duck>。这是可以的 - rustc 能够理解您想要将装箱值转换为特征对象，如下所示：

let duck: Box<Duck> = Box::new(Duck);
let quack: Box<Quack> = duck;  // automatic coercion to a trait object

在第二种情况下，我们有这样的：

let mut lake: Vec<Rc<RefCell<Box<Quack>>>> = Vec::new();
let mallard: Rc<RefCell<Box<Duck>>> = Rc::new(RefCell::new(Box::new(Duck)));
lake.push(mallard);

Here push()接受Rc<RefCell<Box<Quack>>>当你提供Rc<RefCell<Box<Duck>>>:

let mallard: Rc<RefCell<Box<Duck>>> = Rc::new(RefCell::new(Box::new(Duck)));
let quack: Rc<RefCell<Box<Quack>>> = mallard;

现在有麻烦了。Box<T>是 DST 兼容类型，因此它可以用作特征对象的容器。同样的事情很快也会发生在Rc和其他智能指针时this RFC https://github.com/rust-lang/rfcs/blob/master/text/0982-dst-coercion.md已实施。然而，在这种情况下，没有从具体类型到特征对象的强制，因为Box<Duck>位于类型的附加层内部（Rc<RefCell<..>>).

请记住，trait 对象是一个胖指针，所以Box<Duck>不同于Box<Quack>在尺寸方面。因此，原则上，它们不直接兼容：你不能只获取字节Box<Duck>并将它们写到哪里Box<Quack>是期待。 Rust执行一个特殊的转换，即它获得一个指向虚表的指针Duck，构造一个胖指针并将其写入Box<Quack>- 类型变量。

当你有Rc<RefCell<Box<Duck>>>然而，rustc 需要知道如何构造和解构两者RefCell and Rc为了对其内部应用相同的胖指针转换。当然，因为这些是库类型，所以它不知道该怎么做。对于任何其他包装器类型也是如此，例如Arc or Mutex甚至Vec。您没想到可以使用Vec<Box<Duck>> as Vec<Box<Quack>>, right?

还有一个事实是，在示例中Rc创建的 RcsBox<Duck> and Box<Quack>不会被连接 - 他们会有不同的参考计数器。

也就是说，只有当您可以直接访问支持 DST 的智能指针时，才会发生从具体类型到特征对象的转换，而不是当它隐藏在其他结构中时。

也就是说，我明白了may be可以允许某些选择类型这样做。例如，我们可以引入某种Construct/Unwrap编译器已知的特征，编译器可以使用这些特征“到达”包装器堆栈内部并在其中执行特征对象转换。然而，还没有人设计这个东西并提供有关它的 RFC - 可能是因为它不是一个广泛需要的功能。