`dyn Trait`

Помимо использования трейтов для статической диспетчеризации через обобщения, Rust также поддерживает их для динамической диспетчеризации со стёртым типом через объекты трейтов:

// Copyright 2024 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

struct Dog {
    name: String,
    age: i8,
}
struct Cat {
    lives: i8,
}

trait Pet {
    fn talk(&self) -> String;
}

impl Pet for Dog {
    fn talk(&self) -> String {
        format!("Woof, my name is {}!", self.name)
    }
}

impl Pet for Cat {
    fn talk(&self) -> String {
        String::from("Miau!")
    }
}

// Использует обобщения и статическую диспетчеризацию.
fn generic(pet: &impl Pet) {
    println!("Hello, who are you? {}", pet.talk());
}

// Использует стирание типов и динамическую диспетчеризацию.
fn dynamic(pet: &dyn Pet) {
    println!("Hello, who are you? {}", pet.talk());
}

fn main() {
    let cat = Cat { lives: 9 };
    let dog = Dog { name: String::from("Fido"), age: 5 };

    generic(&cat);
    generic(&dog);

    dynamic(&cat);
    dynamic(&dog);
}

This slide should take about 5 minutes.

Обобщения, в том числе impl Trait, используют мономорфизацию: создают специализированную версию функции для каждого конкретного типа, с которым инстанцируется обобщение. Это значит, что вызов метода трейта из обобщённой функции всё равно использует статическую диспетчеризацию, так как компилятор имеет полную информацию о типе и может найти нужную реализацию трейта.
При использовании dyn Trait вызовы идут через динамическую диспетчеризацию с помощью таблицы виртуальных методов (vtable). Это значит, что есть единственная версия fn dynamic, которая используется независимо от того, какой тип Pet передан.
При использовании dyn Trait объект трейта должен находиться за каким-то видом косвенности. В данном случае это ссылка, хотя можно использовать и типы умных указателей, например Box (это будет показано в третий день).
Во время выполнения &dyn Pet представлен как «толстый указатель» (fat pointer), то есть пара из двух указателей: один указывает на конкретный объект, реализующий Pet, а другой — на vtable реализации трейта для этого типа. При вызове метода talk у &dyn Pet компилятор находит указатель на функцию talk в vtable и вызывает функцию, передавая в неё указатель на Dog или Cat. Компилятору не нужно знать конкретный тип Pet, чтобы это сделать.
Тип dyn Trait считается «стёртым по типу», потому что у нас больше нет знания о конкретном типе на этапе компиляции.

Keyboard shortcuts

Comprehensive Rust 🦀

dyn Trait

`dyn Trait`