在子类型上获取Rc<RefCell<dyn T>>

Question

我有以下定义：

trait A {
    fn f(&self);
}

trait B: A {
// ...
}

我希望实现这样的功能：

fn convert(v: Rc<RefCell<dyn B>>) -> Rc<RefCell<dyn A>> {
}

我希望有一种返回值的方式，使其与相同对象共享，这意味着这些声明：

```python a = MyClass() b = a.my_method() ```

'b'将与'a'引用相同的对象。

let x: Rc<RefCell<dyn B>> /* = ... */;
let y = convert(Rc::clone(&x));

x.f()和y.f()的调用都是在同一个对象上执行。

我应该如何实现函数convert，或者更改类型定义以拥有这种行为和子对象转换（即将其转换为子对象）。

- Corebreaker

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“Clone an Rc<RefCell<MyType> trait object and cast it”（https://stackoverflow.com/q/55959384/3650362）大致上是相同的问题，但是被接受的答案并没有真正解决这个问题。 - trent

是的 @trentcl，这确实解决了问题，因为TraitAB不能成为trait-object（因为方法签名中的Self），但我很感激这个想法。 - Corebreaker

Answer 1

Rust不支持直接向上转型Trait对象。由于Trait对象的实现方式，这在没有额外运行时工作的情况下是不可能的，因此Rust要求你自己完成这项工作。

例如，您可以这样做。

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

trait A {
  fn f(&self) -> i32;
}

trait B: A {
}

struct Wrapper(Rc<RefCell<dyn B>>);

impl A for Wrapper {
    fn f(&self) -> i32 {
        A::f(&*self.0.borrow())
    }
}

fn convert(v: Rc<RefCell<dyn B>>) -> Rc<RefCell<dyn A>> {
    Rc::new(RefCell::new(Wrapper(v)))
}

- Mike Graham

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是的，那是个好主意。但它缺少一件事，即convert返回的值必须引用作为“v”参数传递的对象。但我知道该怎么做，我将使用这个包装器的想法，但通过重新实现“Rc”类型（一个引用计数器），以便函数“convert”返回相同的引用。 - Corebreaker

convert的返回值必须引用作为“v”参数传递的对象。 如果你的意思是我们应该将“v”重新解释为“Rc<RefCell<dyn A>>”，那是不可能的，因为它们确实不是同一件事。如果您实际上需要一个dyn A（而不仅仅是A），则出于与fn convert(v: i32) -> String {...}相同的原因，您将拥有一个中间值。它们真的不是同一件事。 - Mike Graham

Answer 2

感谢你的想法，我决定妥协，遵循 Rust 规则，避免将 trait-object 用作函数convert的参数。

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

trait A {
    fn print(&self);
}

trait B: A {
}

trait Convert {
    fn convert(it: Rc<RefCell<Self>>) -> Rc<RefCell<dyn A>>;
}

struct MyType(u32);

impl Convert for MyType {
    fn convert(it: Rc<RefCell<Self>>) -> Rc<RefCell<dyn A>> {it}
}

impl A for MyType {
    fn print(&self) {
        println!("MyType({}) as A", self.0);
    }
}

impl B for MyType {}

fn main() {
    let a: Rc<RefCell<dyn A>>;
    {
        let b = Rc::new(RefCell::new(MyType(3)));
        a = Convert::convert(b.clone());
    }

    a.borrow().print();
}

游乐场

- Corebreaker

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这段代码并没有按照原帖中所要求的那样运行 - 试着使用 let b: Rc<RefCell<dyn B>> = Rc::new(RefCell::new(MyType(3)))（你会遇到第一个错误，即 MyType 没有实现 B，但如果你修复了它，你会发现这种方法并不能满足你在问题中所要求的） - Mike Graham

@MikeGraham 是的，我知道这段代码并没有按照你在原始帖子中所要求的那样工作，我写下这个是为了妥协。由于方差问题，Rust无法实现我想要的功能（无法将RefCell<dyn B>传递给RefCell<dyn A>）。 - Corebreaker

这段代码与 B 没有任何关系，除了定义 B 之外。MyType 甚至没有实现 B。 - Mike Graham

谢谢 @MikeGraham，我修改了 MyType 来实现 B。 - Corebreaker