如何对 Rust 结构体进行类型转换和继承？

Question

注意：此问题针对的是Rust 1.0版本之前的一个功能，该功能已从语言中删除。

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我正在使用实验性功能feature(struct_inherit)。

我有LocalPlayer和NetPlayer结构体，它们都实现了Inputable特征，并继承了虚拟结构体Player中的player_num字段。根据游戏开始的方式，我的程序中的player_2可以是LocalPlayer或NetPlayer。根据不同的情况，Inputable特征的实现方式也会发生改变。

编译器不允许我根据player_2是NetPlayer还是LocalPlayer来动态分配类型。它报错如下：

error: mismatched types: expected ~player::LocalPlayer but found ~player::NetPlayer (expected struct player::LocalPlayer but found struct player::NetPlayer)

它也不允许我将NetPlayer或LocalPlayer指针强制转换为Player指针。因为它们不是可扩展的。

涉及到的代码示例如下：

let player1 = box player::LocalPlayer::new(0);
let player2;
if local {
    player2 = box player::LocalPlayer::new(1);
} else if hosting {
    player2 = box player::NetPlayer::new(1);
    player2.host();
} else {
    player2 = box player::NetPlayer::new(1);
    player2.connect();
}
/* ... Omitted Code ... */
let input = player2.get_input(); // Trait function

结构体的实现如下：

pub virtual struct Player {
    player_num: uint
}
pub struct LocalPlayer: Player;
pub struct NetPlayer: Player;

- Suraj

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自从Rust有了虚拟结构体和结构体继承？哦，据我所知，这方面的各种RFC仍然悬而未决。 - Vladimir Matveev

@VladimirMatveev：据我所知，这是一个部分实现的功能，目前还不能完成所要求的操作。 - Chris Morgan

我正在使用 #![feature(struct_inherit)] 的实验功能。 - Suraj

@ChrisMorgan，这很奇怪，它根本没有被宣传。 - Vladimir Matveev

@VladimirMatveev：这是有原因的。 - Chris Morgan

Answer 1

Rust中的结构体继承非常原始，你可能不想使用它。在Rust中，继承结构体之间没有子类型或强制转换。该特性基本上只允许您在有许多具有相似字段的结构体时节省打字（这也为将来可能添加围绕它们的更多功能做好了准备）。

你可以创建Player、LocalPlayer和NetPlayer特质。然后你就可以在它们之间获得所需的子类型行为。或者，你可以只创建LocalPlayer 和 NetPlayer 结构体，并让 Player 成为一个特质。甚至还可以有一个PlayerImpl结构体，你可以从当前的方式继承它（如果你有许多要共享的字段），但你需要为两个结构体编写独立的impls。

- nrc

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但是假设我只想使用结构体继承来“嵌入”父结构体中的字段到子结构体中。实际上，我确实想要原始结构体继承。我该怎么做呢？关于这个问题没有任何文档可以查找。 - TobTobXX

Answer 2

Rust的特质类似于接口，可以组合使用以模拟接口层次结构。它们通常是继承的替代方案：

trait GetInput {
    fn get_input(&self);
}

impl GetInput for Player {
    fn get_input(&self) {}
}

impl GetInput for NetPlayer {
    fn get_input(&self) {}
}

// Fast: interface selected at compile time
fn do_something<T: GetInput>(player: T) {
    player.get_input();
}

// Flexible: interface selected at run time (virtual call)
// Use with Box<Player> (see "Trait Objects")
fn do_something_dyn(player: &dyn GetInput) {
    player.get_input();
}

然而，Rust不支持数据的继承。如果要在类型之间共享公共字段，需要使用一些 DIY 解决方案（例如在 traits 或结构体中使用 getters/setters 或枚举）。

- Kornel

Answer 3

最终我使用枚举类型实现了Player：

pub enum Player {
    Net(NetPlayer),
    Local(LocalPlayer)
}

每次调用共享函数时，我需要执行以下操作：

let input = match player2 {
    player::Net(player) => player.get_input(),
    player::Local(player) => player.get_input(),
};

- Suraj

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你可以在枚举上实现方法，例如：impl Player { fn get_input(&self) -> ? { match *self { Net(ref player) => player.get_input(), Local(ref player) => player.get_input() } } } - Chris Morgan

太棒了，我不知道！ - Suraj