引用 trait 对象不可克隆

Question

为什么trait对象的引用不可克隆？以下代码是可以编译的：

struct Test;

fn clone_vec<'a>(v: Vec<&'a Test>) -> Vec<&'a Test> {
    v.clone()
}

fn main() {
}

这个不行：

trait Test {
    fn do_smt(&self);
}

fn clone_vec<'a>(v: Vec<&'a Test>) -> Vec<&'a Test> {
    v.clone()
}

fn main() {
}

错误：

main3.rs:7:5: 7:14 error: failed to find an implementation of trait std::clone::Clone for &'a Test<no-bounds>
main3.rs:7     v.clone()
               ^~~~~~~~~

然而，我所见过的是Clone特质适用于任何类型的引用：

impl<'a, T> Clone for &'a T {
    /// Return a shallow copy of the reference.
    #[inline]
    fn clone(&self) -> &'a T { *self }
}

我不明白为什么一个实现了trait的变量Test不能被克隆，毕竟它只是一个指针。这个限制阻止了例如从&[&'a SomeTrait]到Vec<&'a SomeTrait>这样显然的转换，或者像示例中那样克隆一个Vec<&'a SomeTrait>。

很奇怪的是，即使没有Clone，我也可以自己实现clone_vec()：

fn clone_vec<'a>(v: Vec<&'a Test>) -> Vec<&'a Test> {
    let mut result = Vec::new();
    for &e in v.iter() {
        result.push(e);
    }
    result
}

- Vladimir Matveev

Answer 1

Clone是一个普通的库特性，需要为所有类型提供普通（库）实现。例如，Clone已经在这里为&T提供了实现：

impl<'a, T> Clone for &'a T {
    /// Return a shallow copy of the reference.
    #[inline]
    fn clone(&self) -> &'a T { *self }
}

因此，所有形式为 &T 的内容都可以进行克隆，其中T 是具体类型。这是关键： &Trait 还不是形如 &T 的带有 T = Trait 的类型（而是一个“原子”/ 原始类型，无法分解成部分），因此它不适用于该impl。

我们需要动态大小的类型（DST）来使编译器能够推理出将普通旧的Trait传递作为通用参数（Nick Cameron正在努力实现DST实现的某些部分，所以这将很快实现）。

但是，您可以手动为感兴趣的 traits 实现Clone，例如以下方法非常有效：

trait Foo {}

impl<'a> Clone for &'a Foo {
    fn clone(&self) -> &'a Foo {
        *self
    }
}

然而，它只适用于您当前箱中定义的特质，否则编译器会对一致性产生顾虑（例如，在上面的impl中将Foo更改为Eq会导致error: cannot provide an extension implementation where both trait and type are not defined in this crate错误）。

- huon

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这正是我怀疑的。我会等待DST。看起来它将是一个壮观的变化，有很多新功能可以方便我们的生活:)非常感谢！ - Vladimir Matveev