Rückgabe von Traits mit Dyn

Einführung

In diesem Lab lernen wir, wie wir die Beschränkung umgehen, direkt Traits in Rust zurückzugeben, indem wir den Typ Box<dyn Animal> verwenden, der es Funktionen ermöglicht, einen Verweis auf ein auf dem Heap zugewiesenes Objekt zurückzugeben, das das Animal-Trait implementiert.

Hinweis: Wenn im Lab kein Dateiname angegeben ist, können Sie einen beliebigen Dateinamen verwenden. Beispielsweise können Sie main.rs verwenden und es mit rustc main.rs &&./main kompilieren und ausführen.

Rückgabe von Traits mit dyn

Der Rust-Compiler muss wissen, wie viel Speicher der Rückgabetyp jeder Funktion benötigt. Dies bedeutet, dass alle Ihre Funktionen einen konkreten Typ zurückgeben müssen. Anders als in anderen Sprachen können Sie keine Funktion schreiben, die Animal zurückgibt, wenn Sie ein Trait wie Animal haben, da seine verschiedenen Implementierungen unterschiedliche Speicherbedarf haben werden.

Es gibt jedoch eine einfache Lösung. Anstatt einen Traitobjekt direkt zurückzugeben, geben unsere Funktionen eine Box zurück, die ein Animal enthält. Eine Box ist einfach ein Verweis auf einen Speicherbereich im Heap. Da ein Verweis eine statisch bekannte Größe hat und der Compiler gewährleisten kann, dass er auf einen auf dem Heap zugewiesenen Animal zeigt, können wir ein Trait aus unserer Funktion zurückgeben!

Rust versucht, so explizit wie möglich zu sein, wenn es Speicher auf dem Heap allokiert. Wenn Ihre Funktion auf diese Weise einen Zeiger auf ein Trait auf dem Heap zurückgibt, müssen Sie den Rückgabetyp mit dem Schlüsselwort dyn schreiben, z. B. Box<dyn Animal>.

struct Sheep {}
struct Cow {}

trait Animal {
    // Signatur der Instanzmethode
    fn noise(&self) -> &'static str;
}

// Implementieren Sie das `Animal`-Trait für `Sheep`.
impl Animal for Sheep {
    fn noise(&self) -> &'static str {
        "baaaaah!"
    }
}

// Implementieren Sie das `Animal`-Trait für `Cow`.
impl Animal for Cow {
    fn noise(&self) -> &'static str {
        "moooooo!"
    }
}

// Gibt eine Struktur zurück, die `Animal` implementiert, aber wir wissen bei der Kompilierung nicht, welche.
fn random_animal(random_number: f64) -> Box<dyn Animal> {
    if random_number < 0.5 {
        Box::new(Sheep {})
    } else {
        Box::new(Cow {})
    }
}

fn main() {
    let random_number = 0.234;
    let animal = random_animal(random_number);
    println!("You've randomly chosen an animal, and it says {}", animal.noise());
}

Zusammenfassung

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben das Lab "Returning Traits With Dyn" abgeschlossen. Sie können in LabEx weitere Labs ausprobieren, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern.