无法创建将字节片转换为整数的泛型函数，因为编译时大小未知

Question

我试图创建一个通用函数，将字节片转换为整数。

fn i_from_slice<T>(slice: &[u8]) -> Option<T>
where
    T: Sized,
{
    match slice.len() {
        std::mem::size_of::<T>() => {
            let mut buf = [0; std::mem::size_of::<T>()];
            buf.copy_from_slice(slice);
            Some(unsafe { std::mem::transmute_copy(&buf) })
        }
        _ => None,
    }
}

Rust不会让我这么做的：

error[E0532]: expected tuple struct/variant, found function `std::mem::size_of`
 --> src/lib.rs:6:9
  |
6 |         std::mem::size_of::<T>() => {
  |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ not a tuple struct/variant

error[E0277]: the size for values of type `T` cannot be known at compilation time
 --> src/lib.rs:7:31
  |
7 |             let mut buf = [0; std::mem::size_of::<T>()];
  |                               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ doesn't have a size known at compile-time
  |
  = help: the trait `std::marker::Sized` is not implemented for `T`
  = note: to learn more, visit <https://doc.rust-lang.org/book/ch19-04-advanced-types.html#dynamically-sized-types-and-the-sized-trait>
  = help: consider adding a `where T: std::marker::Sized` bound
  = note: required by `std::mem::size_of`

有没有一种方法可以静态地知道T的大小？

Answer 1

有没有一种方法可以静态地知道T的大小？

是的，你知道编译时的大小。但是大小可以变化，并且不是一个常数。不使用固定大小的数组，您可以使用一个向量，它是一个连续的可增长数组。

此外，Size是一个选择退出标记特征。所有类型参数都有一个隐式的Size绑定。您不需要拼出这个事实。

你需要一个火柴护臂来使用模式匹配，但是这里使用if-else表达式更简单。

总之，这是有效的：

fn i_from_slice<T>(slice: &[u8]) -> Option<T> {
    let n = std::mem::size_of::<T>();
    if slice.len() == n {
        let mut buf = vec![0; n];
        buf.copy_from_slice(slice);
        Some(unsafe { std::mem::transmute_copy(&buf) })
    } else {
        None
    }
}

Answer 2

您不需要中间缓冲区，可以直接在输入片上调用transmute_copy。此外，正如@BenjaminLindley在评论中指出的那样，您需要确保从切片中的第一项而不是切片本身的胖指针转换：

fn i_from_slice<T>(slice: &[u8]) -> Option<T> {
    if slice.len() == std::mem::size_of::<T>() {
        Some(unsafe { std::mem::transmute_copy(&slice[0]) })
    } else {
        None
    }
}

Answer 3

如果您的T是一个整数，您不需要任何不安全的代码，因为有from_ne_bytes。

如果你绝对想要一个泛型函数，你可以添加一个特征：

use std::convert::TryInto;

trait FromBytes: Sized {
    fn from_ne_bytes_(bytes: &[u8]) -> Option<Self>;
}

impl FromBytes for i32 {
    fn from_ne_bytes_(bytes: &[u8]) -> Option<Self> {
        bytes.try_into().map(i32::from_ne_bytes).ok()
    }
}

// Etc. for the other numeric types.

fn main() {
    let i1: i32 = i_from_slice(&[1, 2, 3, 4]).unwrap();
    let i2 = i32::from_ne_bytes_(&[1, 2, 3, 4]).unwrap();

    assert_eq!(i1, i2);
}

// This `unsafe` usage is invalid, but copied from the original post
// to compare the result with my implementation.
fn i_from_slice<T>(slice: &[u8]) -> Option<T> {
    if slice.len() == std::mem::size_of::<T>() {
        Some(unsafe { std::mem::transmute_copy(&slice[0]) })
    } else {
        None
    }
}