rust学习二十.12、RUST动态大小范例DST以及Sized特质

DST(dynamic size type)-中译“动态大小范例"。本文扼要讨论动态大小范例的一些题目。
一、前言

rust作为一门静态范例语言，和大部分其它静态范例语言(C,C++,C#,JAVA)一样，盼望在编译的时候知道每个实例/范例的大小。
作为静态范例语言，优点是毋庸置疑的的：
1.范例错误（如字符串与整数运算）在编译阶段即可被捕获，淘汰运行时崩溃风险
2.编译器可基于范例信息优化内存分配与代码实行效率
但无论哪一种静态范例语言，都有同样的题目：实际业务场景中，必然有动态大小的范例，那么应该如何处理了？
每个静态范例语言都有它的处理机制，但由于rust的设计哲学和目的，以是它的处理方式是非常特殊的！
无论如何，rust必须可以或许处理动态大小范例，否则这个语言无法用（或者变为极其难用的玩具)。
二、RUST动态范例

如前，rust也有动态范例，例如常见的str。
只是可惜的是，我们常用的其实是&str,留意不是str。假如直接let a:str="abc"是报告编译错误的:
doesn't have a size known at compile-time现在聊聊动态范例的几个题目.2.1、如何处理动态大小范例

rust使用了新范例设计模式(个人更乐意看作是封装模式）来解决这个题目。
具体而言就是用智能指针来解决这个题目。
如我们所知，智能指针的典型结构：一个指向数据的指针、少量的其它元数据、额外实现的一些特质（例如Deref,Drop).
因此，编译器会把智能指针视为一个固定大小。 是的，String也可以看作式某种智能指针。
我们来看经典的Box盒子指针的定义:

1. pub struct Box<
2.     T: ?Sized,
3.     #[unstable(feature = "allocator_api", issue = "32838")] A: Allocator = Global,
4. >(Unique<T>, A);
5. #[lang = "ptr_unique"]
6. pub struct Unique<T: ?Sized> {
7.     pointer: NonNull<T>,
8.     // NOTE: this marker has no consequences for variance, but is necessary
9.     // for dropck to understand that we logically own a `T`.
10.     //
11.     // For details, see:
12.     // https://github.com/rust-lang/rfcs/blob/master/text/0769-sound-generic-drop.md#phantom-data
13.     _marker: PhantomData<T>,
14. }
15. pub struct NonNull<T: ?Sized> {
16.     pointer: *const T,
17. }
18. pub struct PhantomData<T: ?Sized>;
19. #[unstable(feature = "allocator_api", issue = "32838")]
20. pub unsafe trait Allocator {
21.     //此处略
22. }

复制代码

留意，T是?Sized,意思T可以是固定大小或者动态大小。其次根据文档说明 ?T（T是特质）目前只能有?Sized,换言之，不会有?Drop,?Deref之类的申明。
在Box的底层通过 *const T(不可变原始指针)来指向实际的数据，整体上可以看作是固定大小的。
 
2.2、Sized特质



Sized特质，故名思意就是大小的意思，在rust中表示一个特质，表示被它绑定（限定）的范例是固定大小。rust编译器会为每一个添加了Sized特质的范例实现具体内容。
？Size则表树模例是可以固定也可以不是固定大小。其次根据文档说明 ?T（T是特质）目前只能有?Sized,换言之，不会有?Drop,?Deref之类的申明。
看看Box的定义就是知道范例是?Sized,而实践也告诉我们，可以在Box中存放标量范例和堆栈范例。
2.3、动态分发(dyn)

动态分发(dynamic dispatch),意思就是在运行的时候才确定特质对应的实际范例。
在编码的时候，假如使用指针存储一个特质，那么必须添加一个dyn，这样rustc通过编译，并在运行的时候，会把特质替换为实际的范例实例。
三、示例

[code]trait Animal {    fn eat(&self);}struct Tiger {    name: String,    age: u8,}struct Pig {    name: String,    age: u8,}impl Animal for Tiger {    fn eat(&self) {        println!("{}岁{} 正在吃野猪", self.age, self.name);    }}impl Animal for Pig {    fn eat(&self) {        println!("{}岁{} 正在吃竹笋和地瓜", self.age, self.name);    }}impl Tiger {    fn clone(&self) -> Tiger {        Tiger {            name: self.name.clone(),            age: self.age,        }    }}fn feed_animal_dyn(animals: Vec) {    for animal in animals {        animal.eat();    }}/** * Sized特质测试，告知编译器这个参数可以是固定大小也可以是动态大小，而非固定大小 */fn feed_animal(animal: T)where    T: Animal,{    animal.eat();}fn main() {    //这样定义会报告编译错误：doesn't have a size known at compile-time    //let me:str="lzf";     dst_test();    dyn_test();    sized_test();}fn sized_test() {    let tiger = Tiger {        name: "大王
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