Vector 如何返回添加到trait对象向量的具体类型的引用？

在这段代码中，我获取一个向量，创建一个结构实例，并将其添加到已装箱的向量中：

trait T {}

struct X {}
impl T for X {}

fn add_inst(vec: &mut Vec<Box<T>>) -> &X {
    let x = X {};
    vec.push(Box::new(x));
    // Ugly, unsafe hack I made
    unsafe { std::mem::transmute(&**vec.last().unwrap()) }
}

---

我认为该代码是安全的：

fn add_inst(vec: &mut Vec<Box<dyn T>>) -> &X {
    let x = X {};
    let b = Box::new(x);
    let ptr = &*b as *const X;
    vec.push(b);
    unsafe { &*ptr }
}

fn添加指令（向量：&mut向量）->&X{
设x=x{}；
设b=Box:：new（x）；
设ptr=&*b为*常数X；
矢量推力（b）；
不安全{&*ptr}
}

诀窍是将原始指针保存到

*const X

，然后再将其转换为

框。然后，您可以在从函数返回之前将其转换回引用。
它是安全的，因为装箱的值永远不会被移动（当然，除非它从
框中移出），所以
ptr
在
b
到
框中后仍然存在，我认为该代码是安全的：

fn add_inst(vec: &mut Vec<Box<dyn T>>) -> &X {
    let x = X {};
    let b = Box::new(x);
    let ptr = &*b as *const X;
    vec.push(b);
    unsafe { &*ptr }
}

fn添加指令（向量：&mut向量）->&X{
设x=x{}；
设b=Box:：new（x）；
设ptr=&*b为*常数X；
矢量推力（b）；
不安全{&*ptr}
}

诀窍是将原始指针保存到
*const X
，然后再将其转换为
框。然后，您可以在从函数返回之前将其转换回引用。
它是安全的，因为装箱的值永远不会被移动（当然，除非它从
框中移出），所以
ptr
在
b
到
框中的过程中幸存下来，而
b
您的“丑陋的黑客”实际上是完全不正确和不安全的。您很不幸，Rust 1.32没有报告错误，但幸运的是Rust 1.34报告了错误

存储装箱值时，将创建一个精简指针。这占用了整数的平台本机大小（例如32位x86上的32位、64位x86上的64位等）：

+----------+
|指针|
|（0x1000）|
+----------+

存储装箱的trait对象时，会创建一个胖指针。它包含指向数据的相同指针和对vtable的引用。此指针的大小为两个本机整数：

+----------+----------+
|指针| vtable|
|（0x1000）|（0x1000）|
+----------+----------+

通过尝试执行从trait对象到引用的转换，您将丢失其中一个指针，但未定义哪个指针。无法保证哪个先到：数据指针还是vtable

可以使用一种解决方案，但这是不稳定的，因为fat指针的布局仍然悬而未决

我建议的解决方案是使用
Any
，它不需要
safe
代码：

use std::any::Any;

trait T: Any {}

struct X {}
impl T for X {}

fn add_inst(vec: &mut Vec<Box<dyn T>>) -> &X {
    let x = X {};
    vec.push(Box::new(x));
    let l = vec.last().unwrap();
    Any::downcast_ref(l).unwrap()
}

另见：





你的“丑陋的黑客”实际上是完全不正确和不安全的。您很不幸，Rust 1.32没有报告错误，但幸运的是Rust 1.34报告了错误

存储装箱值时，将创建一个精简指针。这占用了整数的平台本机大小（例如32位x86上的32位、64位x86上的64位等）：

+----------+
|指针|
|（0x1000）|
+----------+

存储装箱的trait对象时，会创建一个胖指针。它包含指向数据的相同指针和对vtable的引用。此指针的大小为两个本机整数：

+----------+----------+
|指针| vtable|
|（0x1000）|（0x1000）|
+----------+----------+

通过尝试执行从trait对象到引用的转换，您将丢失其中一个指针，但未定义哪个指针。无法保证哪个先到：数据指针还是vtable

可以使用一种解决方案，但这是不稳定的，因为fat指针的布局仍然悬而未决

我建议的解决方案是使用
Any
，它不需要
safe
代码：

use std::any::Any;

trait T: Any {}

struct X {}
impl T for X {}

fn add_inst(vec: &mut Vec<Box<dyn T>>) -> &X {
    let x = X {};
    vec.push(Box::new(x));
    let l = vec.last().unwrap();
    Any::downcast_ref(l).unwrap()
}

另见：





@Shepmaster奇怪，它在rustc
1.32.0上为我编译，这就是我的代码。除了我的向量被另一个向量包装外，我没有做任何更改。我的评论是在你编辑评论以包含版本之前。该版本是MCVE的一部分；我已经对你的问题进行了编辑，以包含相关的细节。我们鼓励你开始使用
dyn
来表示特质对象：为什么你首先需要获得对具体类型的引用？你能通过trait来公开必要的行为吗，这样你就可以简单地使用trait对象了？@Shepmaster奇怪，它在rustc
1.32.0
@Shepmaster上为我编译，这就是我的代码。除了我的向量被另一个向量包装外，我没有做任何更改。我的评论是在你编辑评论以包含版本之前。该版本是MCVE的一部分；我已经对你的问题进行了编辑，以包含相关的细节。我们鼓励你开始使用
dyn
来表示特质对象：为什么你首先需要获得对具体类型的引用？你能通过特质来展示必要的行为吗，因此，您可以简单地使用trait对象吗？您能否指出，从装箱值创建trait对象不会移动/复制/使指针无效的任何保证？@Shepmaster:我没有任何直接引用，说明在向trait对象强制转换时，指向装箱值的指针不会无效。但从我的理解来看，我希望从盒子和分配器的工作方式来看这是真的。我的代码也可以使用它，我将其解释为该代码确实安全的证据。@Shepmaster:再看一点，
Box
通过trait转换为
Box
，它没有函数成员，因此强制是由编译器自动完成的，不可能重新分配。还要注意的是，这也适用于
Rc
和
Arc
，这里的对象不能移动。我当然希望这样的转换不能做任何事情，但在我看来，对不安全代码有额外的确定性始终是正确的。你能指出