rust - 如何从特征对象中获取对具体类型的引用？

Question

我如何获得 Box<B>或 &B或 &Box<B>来自 a此代码中的变量:

trait A {}

struct B;
impl A for B {}

fn main() {
    let mut a: Box<dyn A> = Box::new(B);
    let b = a as Box<B>;
}

此代码返回错误:

error[E0605]: non-primitive cast: `std::boxed::Box<dyn A>` as `std::boxed::Box<B>`
 --> src/main.rs:8:13
  |
8 |     let b = a as Box<B>;
  |             ^^^^^^^^^^^
  |
  = note: an `as` expression can only be used to convert between primitive types. Consider using the `From` trait

Answer 1

在 Rust 中有两种方法可以进行向下转换。第一种是使用 Any .请注意，这只允许您向下转换为确切的原始具体类型。像这样:

use std::any::Any;

trait A {
    fn as_any(&self) -> &dyn Any;
}

struct B;

impl A for B {
    fn as_any(&self) -> &dyn Any {
        self
    }
}

fn main() {
    let a: Box<dyn A> = Box::new(B);
    // The indirection through `as_any` is because using `downcast_ref`
    // on `Box<A>` *directly* only lets us downcast back to `&A` again.
    // The method ensures we get an `Any` vtable that lets us downcast
    // back to the original, concrete type.
    let b: &B = match a.as_any().downcast_ref::<B>() {
        Some(b) => b,
        None => panic!("&a isn't a B!"),
    };
}

另一种方法是为基本特征上的每个“目标”(在本例中为 A)实现一个方法，并为每个所需的目标类型实现强制转换。

等等，我们为什么需要 as_any ?

即使您添加 Any作为 A 的要求，它仍然无法正常工作。第一个问题是 A在 Box<dyn A>还将实现Any ... 表示当您调用 downcast_ref 时，您实际上会在对象类型 A 上调用它. Any只能向下转换为调用它的类型，在本例中为 A , 所以你只能回退到 &dyn A你已经拥有了。

但是有一个 Any 的实现对于那里的底层类型，对吧？嗯，是的，但你无法做到这一点。 Rust 不允许你从 &dyn A “交叉转换”至&dyn Any .

这就是 as_any是为了；因为它只在我们的“具体”类型上实现，所以编译器不会混淆它应该调用哪一个。调用&dyn A导致它动态分派(dispatch)到具体实现(同样，在本例中为 B::as_any )，它返回一个 &dyn Any使用 Any 的实现对于 B ，这就是我们想要的。

请注意，您可以通过不使用 A 来回避整个问题。一点也不。具体来说，以下内容也将起作用:

fn main() {
    let a: Box<dyn Any> = Box::new(B);
    let _: &B = match a.downcast_ref::<B>() {
        Some(b) => b,
        None => panic!("&a isn't a B!")
    };    
}

但是，这使您无法使用任何其他方法；您在这里所能做的就是向下转换为具体类型。

作为潜在利益的最后说明，mopa crate 允许您组合 Any 的功能有你自己的特点。