Box<T>和RefCell<T>构造函数之间的行为差异

Question

在Rust 1.36中，以下代码可以编译通过：

let arr = [0 as u8; 30];
let buf: Box<[u8]> = Box::new(arr);

但是这个代码失败了，错误信息为：期望切片，但发现了一个30个元素的数组，指的是下面标记的代码：

let arr = [0 as u8; 30];
let buf: RefCell<[u8]> = RefCell::new(arr);
                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^

谁能解释一下这种行为的不同之处？RefCell和Box都将T约束为<T: ?Sized>。

- Chris Shain

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@trentcl 那似乎很可能是答案。谢谢。 - Chris Shain

Answer 1

Box<T> 实现了 CoerceUnsized<U> trait，允许从 Box<T> 到 Box<U> 的强制转换，当且仅当 T 实现了 Unsize<U> trait。 直观来说，如果 U 是 T 的“非定长”版本，则 T 实现了 Unsize<U>。比如，当 T 实现了 Trait 时，[T; N] 实现了 Unsize<[T]>，T 实现了 Unsize<dyn Trait>。

impl<T, U> CoerceUnsized<Box<U>> for Box<T> where
    T: Unsize<U> + ?Sized,
    U: ?Sized, 

RefCell<T> 也实现了 CoerceUnsized<U>，但它的实现相对较少。 它只能在 T 已经可以强制转换为 U 的情况下，从 RefCell<T> 到 RefCell<U> 执行强制转换，这不包括 T: Unsize<U>。

impl<T, U> CoerceUnsized<RefCell<U>> for RefCell<T> where
    T: CoerceUnsized<U>, 

CoerceUnsized<U>的强制转换应该始终在指针后面，这是因为它适用于Box<T>，但不适用于RefCell<T>。尽管称为 Ref Cell，但RefCell<T>实际上直接持有其数据。 RefCell<T>具有value：UnsafeCell<T>字段，而UnsafeCell<T>只有一个字段value：T。这里没有进行间接引用。

恰好，Unsize<U>的规则允许T：Unsize<U>时RefCell<T>：Unsize<RefCell<U>>，因此我们可以通过隐藏指针来在它们之间进行强制转换。

use std::cell::RefCell;

fn main() {
    let _: &mut RefCell<[u8]> = &mut RefCell::new([0; 30]);
}

这里也可以使用其他（智能）指针，例如 Box<T>、Rc<T> 等等。 （playground 链接）

- SCappella