Rust dyn 关键字

是什么

在 Rust 中，dyn 关键字用于显式标记一个 trait 对象。Trait 对象是一种允许对不同类型的值进行统一处理的动态分发机制，它们通过某个共同的 trait 来进行抽象。

在 Rust 2015 版或更早的版本中，dyn 关键字不是必需的。但是，从 Rust 2018 版开始，为了提高代码的可读性和一致性，Rust 推荐使用 dyn 关键字来明确地表示 trait 对象。

作用

  1. 类型安全：dyn 明确表示编译器在这里使用动态分发。因此，使用 dyn Trait 时，Rust 会在运行时而不是编译时解析方法调用，这允许我们在单个变量中存储实现了同一 trait 的不同类型的值。

  2. 清晰性：在代码中显式区分动态分发和静态分发（例如，通过泛型）有助于理解代码的行为，尤其是在复杂的项目中。

  3. 向前兼容：明确区分动态和静态分发可以帮助未来的 Rust 版本在不破坏现有代码的情况下引入新的功能或变化。

例子

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trait Speak {
    fn say(&self);
}

struct Dog;
struct Cat;

impl Speak for Dog {
    fn say(&self) {
        println!("Woof!");
    }
}

impl Speak for Cat {
    fn say(&self) {
        println!("Meow!");
    }
}

fn make_noise(animal: &dyn Speak) {
    animal.say();
}

fn main() {
    let dog = Dog;
    let cat = Cat;

    make_noise(&dog);
    make_noise(&cat);
}

不使用

在上面的例子中，如果你省略 dyn 关键字，你不会得到一个编译错误，因为从 Rust 2018 edition 开始，dyn 关键字是可选的，但是强烈建议使用它来编写更清晰的代码。使用 dyn 关键字可以明确地表明函数参数是一个动态分发的特征对象。

如果你省略了 dyn 关键字，代码仍然会工作，因为在 Rust 2015 edition 中，这是默认的行为，而在 Rust 2018 edition 及以后，它是允许但不推荐的做法。不过，你的代码可能会不太清晰，因为它不明确地表明特征对象是动态分发的。

下面是省略 dyn 关键字的代码：

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trait Speak {
    fn say(&self);
}

// ...（其他代码和之前一样）

fn make_noise(animal: &Speak) {
    animal.say();
}

// ...（其他代码和之前一样）

fn make_noise<T: Speak>(animal: &T) {
    animal.say();
}

在这种情况下，Rust 编译器会为传递给 make_noise 函数的每种类型生成不同的代码实例。这种方法在编译时需要知道所有可能的类型，并且不会有运行时的性能开销，因为不需要通过虚拟方法表来动态查找方法。

性能差别

  • 静态分发：155.601083ms
  • 动态分发：153.239916ms