rust - 将 Arc<Mutex<Option<Box<MyStruct>>>>> 强制转换为 Arc<Mutex<Option<Box<dyn Trait>>>>> 将不起作用

Question

我正在尝试在 Arc<Mutex<Option<Box<>>>>> 中存储 dyn 特征，但是由于某种原因它不起作用

use std::sync::{Arc, Mutex};

trait A{}

struct B{}

impl A for B{}

struct H{
    c: Arc<Mutex<Option<Box<dyn A>>>>
}

fn main() {
    let c = 
    Arc::new(Mutex::new(Some(Box::new(B{}))));
    H{
        c: c
    };
}

错误:

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:17:12
   |
17 |         c: c
   |            ^ expected trait object `dyn A`, found struct `B`
   |
   = note: expected struct `Arc<Mutex<Option<Box<(dyn A + 'static)>>>>`
              found struct `Arc<Mutex<Option<Box<B>>>>`

^Playground

看起来它无法存储 dyn作为Box<B> ，这很奇怪，因为这有效:

fn main() {
    let c: Arc<Mutex<Option<Box<dyn A>>>> = 
    Arc::new(Mutex::new(Some(Box::new(B{}))));
}

有什么区别？

Answer 1

What's the difference?

Box 有一个非常特殊的情况以及其他可以包含动态大小值的标准库类型，例如 dyn A .

let c = Arc::new(Mutex::new(Some(Box::new(B{}))));
H { c: c };

在此代码中，您已初始化变量 c — 没有类型声明 — 其类型被推断为 Arc<Mutex<Option<Box<B>>> 的值，然后尝试将其存储在 Arc<Mutex<Option<Box<dyn A>>> 类型的字段中。这是行不通的，因为这两种类型具有不同的内存布局。

let c: Arc<Mutex<Option<Box<dyn A>>>> = 
    Arc::new(Mutex::new(Some(Box::new(B{}))));

在此代码中，您已给出 c类型声明，因此需要 dyn 在其构造时就已知，这使得强制可以很快发生，您可以强制 Box<B>到 Box<dyn A> ，因为Box实现特殊特征 CoerceUnsized 。 (相同的机制适用于将 &B 转换为 &dyn A 。)但是，这不适用于包含 Box<B> 的任意类型 — 甚至没有Option<Box<B>> ，更不用说更复杂的类型了。

您可以给c构造它时的类型:

let c: Arc<Mutex<Option<Box<dyn A>>>> = Arc::new(Mutex::new(Some(Box::new(B{}))));
H { c: c };

或者，稍短但更奇怪的是，您可以仅注释 Box 的直接容器。与它需要的类型:

let c = Arc::new(Mutex::new(Some::<Box<dyn A>>(Box::new(B{}))));
H { c: c };

或者您可以使用 as 编写显式强制转换运算符:

let c = Arc::new(Mutex::new(Some(Box::new(B{}) as Box<dyn A>)));
H { c: c };