如何使 Rust Generic Struct/Trait 需要 Box<other trait>？答案

【问题标题】：How to make a Rust Generic Struct/Trait require a Box<other trait>?如何使 Rust Generic Struct/Trait 需要 Box<other trait>？
【发布时间】：2021-10-01 16:40:17
【问题描述】：

我有一个特征Agent 代表模拟中的代理，还有一个结构SimpleAgent 实现了这个特征。由于Agent 的大小在编译时是未知的，所以我的代码一般使用Vec<Box<dyn Agent>> 我想创建一个通用特征AgentCollection<T> 并使用AgentTree<T> 结构实现它。

到目前为止，我有以下内容：

pub trait AgentCollection<T> {
    fn new(agents: Vec<Box<T>>) -> Self;
    fn get_in_rectilinear_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> Vec<Box<T>>;
    fn get_in_euclidean_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> Vec<Box<T>>;
}

pub struct AgentTree<T: agent::Agent> {
    left: Option<Box<AgentTree<T>>>,
    right: Option<Box<AgentTree<T>>>,
    node: Box<T>,
}

#[allow(unused)]
impl<T: agent::Agent> AgentTree<T> {
    fn range_search(point: vec::Vec2, range: f64) -> std::vec::Vec<Box<T>> {
        todo!()
    }
}

impl<T: agent::Agent> AgentCollection<T> for AgentTree<T> {
    fn new(agents: std::vec::Vec<Box<T>>) -> Self {
        todo!()
    }

    fn get_in_rectilinear_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> std::vec::Vec<Box<T>> {
        todo!()
    }

    fn get_in_euclidean_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> std::vec::Vec<Box<T>> {
        todo!()
    }
}

这都是类型检查。但是，当我在我的主文件中使用它时，例如

let agent_tree = AgentTree::new(last_agents);

last_agents 的类型为 std::vec::Vec<std::boxed::Box<dyn agent::Agent>>，我收到错误 the size for values of type 'dyn agent::Agent' cannot be known at compilation time。

我想我想以某种方式将AgentTree 类型参数限制为Box<agent::Agent 而不仅仅是agent::Agent，以便调整大小，但我不知道该怎么做。例如，我尝试过：pub struct AgentTree<T: Box<agent::Agent>> { ... }。

【问题讨论】：

标签： generics rust traits box

【解决方案1】：

默认情况下，泛型类型参数将有一个Sized trait 绑定，它需要一个大小的类型。但是像dyn Agent 这样的特征对象没有大小，它们可以表示多种类型，因此在编译时无法知道它们的大小。

要使您的代码与 dyn Agent 一起工作，您只需在 trait bound 中添加 ?Sized 以删除默认的 Sized trait bound：

pub trait AgentCollection<T: ?Sized> {
//                           ^^^^^^
    fn new(agents: Vec<Box<T>>) -> Self;
    fn get_in_rectilinear_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> Vec<Box<T>>;
    fn get_in_euclidean_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> Vec<Box<T>>;
}

pub struct AgentTree<T: ?Sized + agent::Agent> {
//                      ^^^^^^
    left: Option<Box<AgentTree<T>>>,
    right: Option<Box<AgentTree<T>>>,
    node: Box<T>,
}

#[allow(unused)]
impl<T: ?Sized + agent::Agent> AgentTree<T> {
//      ^^^^^^
    fn range_search(point: vec::Vec2, range: f64) -> std::vec::Vec<Box<T>> {
        todo!()
    }
}

impl<T: ?Sized + agent::Agent> AgentCollection<T> for AgentTree<T> {
//      ^^^^^^
    fn new(agents: std::vec::Vec<Box<T>>) -> Self {
        todo!()
    }

    fn get_in_rectilinear_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> std::vec::Vec<Box<T>> {
        todo!()
    }

    fn get_in_euclidean_range(point: vec::Vec2, range: f64) -> std::vec::Vec<Box<T>> {
        todo!()
    }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

想通了，我添加了以下内容：

type BoxedAgent = Box<dyn agent::Agent>;

然后用BoxedAgent 代替Box<T: agent::Agent>。

打算暂时搁置一下，以防有人有更好的建议。

【讨论】：