如何将一个带有盒式语法的特质转换为特质引用？

Question

我有下面这段代码，试图从一个trait实例的盒子中获取一个trait对象的引用：

trait T {}

struct S {}

impl T for S {}

fn main() {
    let struct_box: Box<S> = Box::new(S {});
    let struct_ref: &S = &struct_box;

    let trait_box: Box<T> = Box::new(S {});
    let trait_ref: &T = &trait_box;
}

编译器返回以下错误：

error[E0277]: the trait bound `std::boxed::Box<T>: T` is not satisfied
  --> src/main.rs:12:25
   |
12 |     let trait_ref: &T = &trait_box;
   |                         ^^^^^^^^^^ the trait `T` is not implemented for `std::boxed::Box<T>`
   |
   = note: required for the cast to the object type `T`

我该如何正确地从 Box<T> 中借用 &T？

- Oleg Eterevsky

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请参见Rust中将装箱特质转换为可变特质引用。 - Shepmaster

Answer 1

Box<T> 实现了 AsRef<T> trait，该 trait 提供了方法 as_ref()，因此您可以将其转换为引用：

let trait_ref: &T = trait_box.as_ref();

通常情况下，deref coercion 意味着你通常不需要明确地编写代码。如果你将类型为 Box<T> 的值传递给需要 &T 的函数，编译器会自动插入转换。如果你想调用一个需要 &self 的 T 方法，编译器会自动插入转换。然而，deref 强制转换不适用于到 trait 对象类型的强制转换（编译器将选择非精准大小转换，这就是你示例中发生的情况）。

- Dan Hulme

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你能进一步解释为什么在这种情况下选择了一个unsizing coercion而不是deref coercion吗？Rust参考手册的第10.7节“类型强制”没有给出解释。 - plafer

Answer 2

借用 Box 的内容，而不是 Box 本身：

let trait_ref: &T = &*trait_box;

涉及到 &S 的那一行代码之所以能够工作，是因为 Rust 通过“解引用强制转换”从 Box<S> 转换成 &S；也就是说，它会反复地解引用该值，直到类型匹配或无法再次解引用为止。

另一方面，对于进行强制转换为 trait 对象并不使用解引用；它会直接从给定的指针构造一个新的指针。如果无法这样做，则会失败。

- DK.

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我对解引用强制转换的理解是，编译器将调用deref()尽可能多次，直到类型匹配。在这里，trait_box.deref()确实会产生类型为dyn T的结果。我知道类型&dyn T是一个fat指针，它不是存储在Box数据结构中的内容。然而，编译器是否有足够的信息来为我构造这个fat指针呢？调用trait_box.deref()能够正常工作的事实表明它可以。那么，为什么你不希望这个过程被隐式地完成呢？ - plafer