Rust的運(yùn)行時多態(tài)

Rust的靜態(tài)多態(tài)即編譯時多態(tài)，通過**泛型+特征約束（Generic Type + Trait Constrait）**來實(shí)現(xiàn)；

那么動態(tài)多態(tài)（運(yùn)行時多態(tài)）呢？答案是特征對象（Trait Object）。

特征對象不是一個實(shí)例，而是一個結(jié)構(gòu)體類型。

語法是dyn TraitName，編譯時指示某個對象是實(shí)現(xiàn)TraitName的類型，其具體類型未知。

分析

程序運(yùn)行時，要調(diào)用一個特征方法，需要兩個要素：

• 對象實(shí)例（對象類型未知，因此其編譯期大小未知）
• 特征的方法表

所以特征對象結(jié)構(gòu)體必須獲知以上兩個要素。

發(fā)生運(yùn)行時多態(tài)時，在編譯階段編譯器無法辨別對象實(shí)例的類型，因此對象實(shí)例要素的大小無法獲知，進(jìn)而特征對象（Trait Object）的大小在編譯階段無法被確定，這決定了Trait Object只能存放在堆上，通過引用或智能指針來訪問。

指向特征對象的引用或智能指針，包含了兩個指針成員，在程序運(yùn)行時，ptr1在指向?qū)ο髮?shí)例，ptr2指向該對象類型的Trait Method實(shí)現(xiàn)。

典型用例

#[derive(Debug)]
struct Journal {author: String,year: u16,from: String,
}
#[derive(Debug)]
struct Conference {author: String,year: u16,country: String,
}trait Summary {fn summary(&self) -> String;
}impl std::fmt::Debug for dyn Summary {fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {write!(f, "{}", self.summary())}
}impl Summary for Journal {fn summary(&self) -> String {format!("{}\t{}\t{}", self.author, self.year, self.from)}
}
impl Summary for Conference {fn summary(&self) -> String {format!("{}\t{}\t{}", self.author, self.year, self.country)}
}// can't defer concrete type in compile stage, trait constrain can't used here
// fn init_default(_type: &str) -> impl Summary {
//     if _type == "journal" {
//         Journal {
//             author: "hjd".to_owned(),
//             year: 2018,
//             from: "Nature".to_owned(),
//         }
//     } else {
//         Conference {
//             author: "hjd".to_owned(),
//             year: 2018,
//             country: "China".to_owned(),
//         }
//     }
// }// 只能使用特征對象進(jìn)行動態(tài)分發(fā)，因?yàn)榉祷仡愋途幾g期無法推理獲知
fn init_default(_type: &str) -> Box<dyn Summary> {if _type == "journal" {Box::new(Journal {author: "hjd".to_owned(),year: 2018,from: "Nature".to_owned(),})} else {Box::new(Conference {author: "hjd".to_owned(),year: 2018,country: "China".to_owned(),})}
}fn main() {let p1 = init_default("journal");let p2 = init_default("conference");let p3 = init_default("journal");let p4 = init_default("conference");let p_list = vec![p1, p2, p3, p4];// dyn Summary是一個特征對象類型，它忘記了自己之前的具體類型，只能調(diào)用Summary特征中的方法for p in p_list.iter() {println!("{:?}", p);}
}