使用特征作为幻像类型

Question

在 Rust 中，我想使用幻像类型来正确键入一个简单的 id：

struct Id<T> {
    val: u32,
    _type: PhantomData<T>,
}

在初稿版本中，我使用了具体结构 T，一切都很好。然后在使用不同数据源的更精细的版本中，这些结构变成了特征。比方说：

trait MyArticle {
    fn get_id() -> Id<MyArticle>;
}

但是使用 traits 作为 phantom types 会带来问题：

编译器让我声明 T: ?Sized，就好像可能需要 T 的大小一样。我可以接受，但是 PhantomData<T> 的目的是告诉 T 不会被使用，我想知道是否还有其他方法？
我收到警告：“不推荐使用没有显式 'dyn' 的特征对象”。我可以用 global #![allow(bare_trait_objects)] 摆脱它，但这个警告在其他方面很有用，我不想那样做。有没有办法允许 bare_trait_object 只有 “当用作 Id<T> 的类型参数时”？

我目前的解决方案是在空结构和特征之间复制名称类型：

struct MyArticle_ {};

trait MyArticle {
    fn get_id() -> Id<MyArticle_>;
}

这很尴尬，但我找不到更好的了。

Answer 1

你的样本的问题在于理解特征是什么。事实上，它不是类型（这就是编译器要求 T: ?Sized 的原因），而是对类型的要求。因此解决方案相当简单：想出一个“真正的”类型。你用结构声明做对了，它可以是一个选项。但通常使用关联类型更方便：

trait MyArticle {
    type T;

    fn get_id() -> Id<Self::T>
    where
        Self::T: MyArticle;
}

// so given impls
struct X;

impl MyArticle for X {
    type T = u32;
    fn get_id() -> Id<u32> {
        todo!()
    }
}

impl MyArticle for u32 {
    type T = u32;
    fn get_id() -> Id<u32> {
        todo!()
    }
}

最后，您可以调用 X::get_id() 或完全合格的版本：<X as MyArticle>::get_id()

此外，您可以阅读 there 为什么 fn get_id() -> Id<Box<dyn MyArticle>> 不起作用。

Answer 2

这里的问题是特征本身不是类型，尽管 dyn Trait 是。所以当你写 Id<MyArticle> 时，它实际上意味着 Id<dyn MyArticle>（因此警告），如果 MyArticle 不是对象安全的，它就不会编译。

在这种特殊情况下，您可以使 MyArticle 对象安全：

use std::marker::PhantomData;

struct Id<T: ?Sized> {
    val: u32,
    _type: PhantomData<T>,
}

trait MyArticle {
    fn get_id() -> Id<dyn MyArticle> where Self: Sized;
}

如果您不能或不想使特征对象安全，那么我认为您的空结构解决方案是可行的方法。请注意，如果您只需要一个空结构，您可以使用 struct MyArticle_;.

使用特征作为幻像类型

Using a trait as phantom type

rust

phantom-types