rust - Box and &Trait/Box? 有什么区别

Question

在编写带有特征的代码时，您可以将特征放在特征边界中:

use std::fmt::Debug;

fn myfunction1<T: Debug>(v: Box<T>) {
    println!("{:?}", v);
}

fn myfunction2<T: Debug>(v: &T) {
    println!("{:?}", v);
}

fn main() {
    myfunction1(Box::new(5));
    myfunction2(&5);
}

或直接在 Box 或引用类型中:

use std::fmt::Debug;

fn myfunction3(v: Box<Debug>) {
    println!("{:?}", v);
}

fn myfunction4(v: &Debug) {
    println!("{:?}", v);
}

fn main() {
    myfunction3(Box::new(5));
    myfunction4(&5);
}

这些给出相同的输出。那有什么区别呢？

(这个问题的灵感来自 another question，其中这只是几个混合概念之一)

Answer 1

与 <T: Trait> Box<T>你正在使用特征绑定(bind)来告诉编译器你想要一个 Box使用某种类型的实例 T实现Trait , 您将指定 T当你使用它时。 Rust 编译器可能会为每个不同的 T 创建不同的、高效的代码。在你的代码中(单态化)。

与 Box<Trait>你告诉编译器你想要一个 Box带有一个特征对象，一个指向实现 Trait 的未知类型的指针，这意味着编译器将使用动态调度。

我提供了两个示例，使区别更加清晰:

<T: Trait> Box<T> ，即特征界限:

use std::fmt::Debug;

struct Wrapper<T> {
    contents: Option<Box<T>>,
}

impl<T: Debug> Wrapper<T> {
    fn new() -> Wrapper<T> {
        Wrapper { contents: None }
    }

    fn insert(&mut self, val: Box<T>) {
    }
}

fn main() {
    let mut w = Wrapper::new();

    // makes T for w be an integer type, e.g. Box<i64>
    w.insert(Box::new(5));

    // type error, &str is not an integer type
    // w.insert(Box::new("hello"));
}

Box<Trait> ，即特征对象:

use std::fmt::Debug;

struct Wrapper {
    contents: Option<Box<Debug>>,
}

impl Wrapper {
    fn new() -> Wrapper {
        Wrapper { contents: None }
    }

    fn insert(&mut self, val: Box<Debug>) {
    }
}

fn main() {
    let mut w = Wrapper::new();
    w.insert(Box::new(5));
    w.insert(Box::new("hello"));
}

有关特征边界和特征对象之间差异的更多详细信息，我推荐 the section on trait objects in the first edition of the Rust book .