Trait Object is not Object-safe 错误

Question

以下代码无法为我编译。

trait A {
    fn fun0(&self);
    fn fun2(&self) -> Option<Box<Self>>;
}

struct B0 {
    id: usize,
}

impl A for B0 {
    fn fun0(&self) { println!("Value: {:?}", self.id); }
    fn fun2(&self) -> Option<Box<Self>> { Option::None }
}

struct B1 {
    id: isize,
}

impl A for B1 {
    fn fun0(&self) { println!("Value: {:?}", self.id); }
    fn fun2(&self) -> Option<Box<Self>> { Option::Some(Box::new(B1 { id: self.id, })) }
}

enum C {
    None,
    Put { object: Box<A>, },
}

fn fun1(values: Vec<C>) {
    for it in values.iter() {
        match *it {
            C::Put { object: ref val, } => val.fun0(),
            C::None => (),
        };
    }
}

fn main() {
    let obj_b0 = Box::new(B0 { id: 778, });
    let obj_b1 = Box::new(B1 { id: -8778, });
    let obj_c0 = C::Put { object: obj_b0, };
    let obj_c1 = C::Put { object: obj_b1, };
    let mut vec = Vec::new();
    vec.push(obj_c0);
    vec.push(obj_c1);
    fun1(vec);
}

报错：

cargo run
   Compiling misc v0.0.1 (file:///home/spandan/virtualization/coding/my/rust-tests/misc/misc)
src/main.rs:188:48: 188:54 error: the trait `A` is not implemented for the type `A` [E0277]
src/main.rs:188             C::Put { object: ref val, } => val.fun0(),
                                                               ^~~~~~
src/main.rs:197:35: 197:41 error: cannot convert to a trait object because trait `A` is not object-safe [E0038]
src/main.rs:197     let obj_c0 = C::Put { object: obj_b0, };
                                                  ^~~~~~
src/main.rs:197:35: 197:41 note: method `fun2` references the `Self` type in its arguments or return type
src/main.rs:197     let obj_c0 = C::Put { object: obj_b0, };
                                                  ^~~~~~
src/main.rs:198:35: 198:41 error: cannot convert to a trait object because trait `A` is not object-safe [E0038]
src/main.rs:198     let obj_c1 = C::Put { object: obj_b1, };
                                                  ^~~~~~
src/main.rs:198:35: 198:41 note: method `fun2` references the `Self` type in its arguments or return type
src/main.rs:198     let obj_c1 = C::Put { object: obj_b1, };
                                                  ^~~~~~
error: aborting due to 3 previous errors
Could not compile `misc`.

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rustc --version
rustc 1.0.0-nightly (00978a987 2015-04-18) (built 2015-04-19)

将fun2(&self)带入画面时出现问题。如果 fun0 是特征中唯一存在的函数，它可以正常编译和运行。但是我的代码需要这样的模式 - 我该怎么做？

编辑： 此处给出了上述问题的正确答案 ()。但是如果我从函数签名中删除 &self（即，使其成为静态），我运行会遇到同样的问题：

fn fun2() -> Option<Box<A>>

现在有什么问题？

Answer 1

正如您所注意到的，当您删除 fun2 方法后问题就消失了。让我们仔细看看：

fn fun2(&self) -> Option<Box<Self>>;

注意它的输出类型包含Self，即实现特征的类型。例如，如果 A 是为 String 实现的，它将是 String:

impl A for String {
    fn fun2(&self) -> Option<Box<String>> { ... }
}

但是！对于 trait 对象，值的实际类型被擦除，我们对 trait 对象的唯一了解是它是一个实现 trait 的值，但我们不知道实际类型 特性是为实现的。 Trait 对象的方法是动态分配的，因此程序会选择在运行时调用的实际方法。这些方法必须具有相同的行为，即接受相同数量的相同大小（成对）的参数和相同大小的 return 值。如果一个方法在其签名中的某处使用了 Self，比如 fun2，它的实现将不会相互兼容，因为它们需要对不同大小的值进行操作，因此这样的方法不能统一

这样的方法（不能用于 trait 对象）被称为对象不安全（或非对象安全）。如果一个特征包含这样的方法，它就不能成为一个特征对象——它也被称为对象不安全。

我认为，您可以将特征 return 设为特征对象：

fn fun2(&self) -> Option<Box<A>>

现在解除了对实际类型的依赖，特征再次成为对象安全的。

Answer 2

好吧，错误消息几乎说明了眼前的问题：您正试图在对象上下文中使用非对象安全特征，但您不能那样做。

您可以从特征 A 中删除 fun2，并在不同的特征中定义它：它的存在将阻止 A 被用作 "trait object" ;所以&A、Box<A>等就都无从谈起了。然后每种类型都可以实现这两个特征。

另一种选择是更改fun2，使其结果不包含Self类型；你的例子太抽象了，但 Option<Box<A>> 可以接受吗？

至于为什么：为了将特征用作特征对象，编译器必须能够为特征的方法生成一个虚表，以便它可以进行动态的运行时分派。这意味着特征中的每个方法都必须可以用相同的类型实现（self 参数是一个特例）。那么 fun2 return 是什么意思？它必须 return 和 Option<Box<Self>>，但是 Self 是每个实现的不同类型！没法统一！

Trait Object is not Object-safe 错误

Trait Object is not Object-safe error

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