rust - 特征对象和特征的直接实现者的特征实现

Question

我有一个主要封装向量的结构:

struct Group<S> {
    elements: Vec<S>
}

我还有一个简单的特征，它也适用于其他结构:

trait Solid {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32;
}

我要实现Solid对于 Group ，但我希望能够使用 Group两者都用于 Solid 的相同实现的列表以及 Solid 的混合实现列表.基本上我想同时使用 Group<Box<Solid>>和 Group<Sphere> ( Sphere 实现 Solid )。

目前我正在使用这样的东西:

impl Solid for Group<Box<Solid>> {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32 {
        //do stuff
    }
}

impl<S: Solid> Solid for Group<S> {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32 {
        //do the same stuff, code copy-pasted from previous impl
    }
}

这行得通，但是两次逐行使用相同的代码不能成为惯用的解决方案。我一定遗漏了一些明显的东西吗？

在我的例子中，我测量了两个 trait 实现之间的显着性能差异，所以总是使用 Group<Box<Solid>>不是一个很好的选择。

Answer 1

为所有 Box<S> 实现你的特征在哪里 S实现你的特质。然后你可以委托(delegate)给现有的实现:

impl<S: Solid + ?Sized> Solid for Box<S> {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32 {
        (**self).intersect(ray)
        // Some people prefer this less-ambiguous form
        // S::intersect(self, ray)
    }
}

您还会发现对引用执行相同操作会很有用:

impl<S: Solid + ?Sized> Solid for &'_ S {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32 {
        (**self).intersect(ray)
        // Some people prefer this less-ambiguous form
        // S::intersect(self, ray)
    }
}

全部一起:

trait Solid {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32;
}

impl<S: Solid + ?Sized> Solid for Box<S> {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32 {
        (**self).intersect(ray)
        // S::intersect(self, ray)
    }
}

impl<S: Solid + ?Sized> Solid for &'_ S {
    fn intersect(&self, ray: f32) -> f32 {
        (**self).intersect(ray)
        // S::intersect(self, ray)
    }
}

struct Group<S>(Vec<S>);

impl<S: Solid> Solid for Group<S> {
    fn intersect(&self, _ray: f32) -> f32 {
        42.42
    }
}

struct Point;

impl Solid for Point {
    fn intersect(&self, _ray: f32) -> f32 {
        100.
    }
}

fn main() {
    let direct = Group(vec![Point]);
    let boxed = Group(vec![Box::new(Point)]);
    let pt = Point;
    let reference = Group(vec![&pt]);

    let mixed: Group<Box<dyn Solid>> = Group(vec![
        Box::new(direct),
        Box::new(boxed),
        Box::new(Point),
        Box::new(reference),
    ]);

    mixed.intersect(1.0);
}

?Sized绑定(bind)允许S在编译时没有已知的大小。重要的是，这允许您传入 trait 对象，例如 Box<dyn Solid>或 &dyn Solid作为类型Solid没有已知的大小。
也可以看看:

What does the question mark mean in a type parameter bound?

What makes something a "trait object"?

What does "dyn" mean in a type?