当以“Self:Sized”为边界时，为什么不能调用trait对象上的函数？

Question

我有以下代码：

trait Bar {
    fn baz(&self, arg: impl AsRef<str>)
    where
        Self: Sized;
}

struct Foo;

impl Bar for Foo {
    fn baz(&self, arg: impl AsRef<str>) {}
}

fn main() {
    let boxed: Box<dyn Bar> = Box::new(Foo);
    boxed.baz();
}

游戏场

导致此错误的原因：

error: the `baz` method cannot be invoked on a trait object
  --> src/main.rs:15:11
   |
15 |     boxed.baz();
   |           ^^^

为什么这是不可能的？当我删除Self:Sized绑定时，它就可以工作了，但是我不能使用泛型使函数对调用者更舒适。

这不是重复为什么trait中的泛型方法需要调整trait对象的大小？这会询问为什么不能从trait对象调用baz。我不是在问为什么需要边界；这一点已经讨论过了。

Answer 1

绑定使方法不是对象安全的。对象不安全的特性不能用作类型。

将Self作为参数、返回Self或以其他方式要求Self:Sized的方法不是对象安全的。这是因为trait对象上的方法是通过动态分派调用的，在编译时无法知道trait实现的大小霍尔

引用官方文件：

只有对象安全的特征才能被制作成特征对象。如果这两个都是true，则trait是对象安全的：

• 特性不需要Self： Size
• 它的所有方法都是对象安全的

那么，是什么使方法成为对象安全的呢？每个方法必须要求Self： Size或以下所有内容：

• 必须没有任何类型参数
• 不得使用Self

另见：

• 为什么trait中的泛型方法需要调整trait对象的大小

Answer 2

因为Rust的泛型系统是通过单纯化工作的。

例如，在Java中，泛型函数中的类型参数转变为Object类型的变量，并根据需要进行转换。像这样的语言中的泛型只是作为一种工具来帮助验证代码中类型的正确性。

Rust和C等语言对泛型使用单构词。对于调用泛型函数的每个类型参数组合，将生成专用机器代码，该代码使用这些类型参数组合运行该函数。该函数是单态的。这允许将数据存储在适当的位置，消除了强制转换的成本，并允许通用代码调用该类型参数的“静态”函数。

那么，为什么你不能在特质对象上这样做呢？

许多语言中的Trait对象（包括Rust）都是使用vtable实现的。当您有某种类型的指向trait对象的指针（raw、reference、Box、reference counter等）时，它包含两个指针：指向数据的指针和指向vtable条目的指针。vtable条目是存储在不可变内存区域中的函数指针的集合，它指向该特性方法的实现。因此，当您对trait对象调用方法时，它会在vtable中查找实现的函数指针，然后间接跳转到该指针。

不幸的是，如果Rust编译器在编译时不知道实现函数的代码，它就不能将函数进行单序列化，这就是在trait对象上调用方法时的情况。因此，您不能在trait对象上调用泛型函数（嗯，泛型超过类型）。

-编辑-

听起来像是在问为什么： Size限制是必要的。

：Size使得trait不能用作trait对象。我想可能有几个选择。Rust可能会隐式地使任何具有泛型函数的特征不具有对象安全性。Rust还可以隐式地阻止对trait对象调用泛型函数。

然而，Rust试图明确编译器正在做的事情，而这些隐式方法将与之相反。对于初学者来说，在trait对象上尝试调用泛型函数，但却无法编译，这难道不会让人感到困惑吗？

相反，Rust允许您显式地使整个trait对象不安全

特征：大小{

或显式地使某些功能仅在静态分派时可用

fn-foo