我正在学习/试验 Rust,在我发现的这种语言的所有优雅中,有一个特性让我感到困惑,并且似乎完全不合适。
Rust 在进行方法调用时会自动取消引用指针。我做了一些测试来确定确切的行为:
struct X { val: i32 } impl std::ops::Deref for X { type Target = i32; fn deref(&self) -> &i32 { &self.val } } trait M { fn m(self); } impl M for i32 { fn m(self) { println!("i32::m()"); } } impl M for X { fn m(self) { println!("X::m()"); } } impl M for &X { fn m(self) { println!("&X::m()"); } } impl M for &&X { fn m(self) { println!("&&X::m()"); } } impl M for &&&X { fn m(self) { println!("&&&X::m()"); } } trait RefM { fn refm(&self); } impl RefM for i32 { fn refm(&self) { println!("i32::refm()"); } } impl RefM for X { fn refm(&self) { println!("X::refm()"); } } impl RefM for &X { fn refm(&self) { println!("&X::refm()"); } } impl RefM for &&X { fn refm(&self) { println!("&&X::refm()"); } } impl RefM for &&&X { fn refm(&self) { println!("&&&X::refm()"); } } struct Y { val: i32 } impl std::ops::Deref for Y { type Target = i32; fn deref(&self) -> &i32 { &self.val } } struct Z { val: Y } impl std::ops::Deref for Z { type Target = Y; fn deref(&self) -> &Y { &self.val } } #[derive(Clone, Copy)] struct A; impl M for A { fn m(self) { println!("A::m()"); } } impl M for &&&A { fn m(self) { println!("&&&A::m()"); } } impl RefM for A { fn refm(&self) { println!("A::refm()"); } } impl RefM for &&&A { fn refm(&self) { println!("&&&A::refm()"); } } fn main() { // I'll use @ to denote left side of the dot operator (*X{val:42}).m(); // i32::m() , Self == @ X{val:42}.m(); // X::m() , Self == @ (&X{val:42}).m(); // &X::m() , Self == @ (&&X{val:42}).m(); // &&X::m() , Self == @ (&&&X{val:42}).m(); // &&&X:m() , Self == @ (&&&&X{val:42}).m(); // &&&X::m() , Self == *@ (&&&&&X{val:42}).m(); // &&&X::m() , Self == **@ println!("-------------------------"); (*X{val:42}).refm(); // i32::refm() , Self == @ X{val:42}.refm(); // X::refm() , Self == @ (&X{val:42}).refm(); // X::refm() , Self == *@ (&&X{val:42}).refm(); // &X::refm() , Self == *@ (&&&X{val:42}).refm(); // &&X::refm() , Self == *@ (&&&&X{val:42}).refm(); // &&&X::refm(), Self == *@ (&&&&&X{val:42}).refm(); // &&&X::refm(), Self == **@ println!("-------------------------"); Y{val:42}.refm(); // i32::refm() , Self == *@ Z{val:Y{val:42}}.refm(); // i32::refm() , Self == **@ println!("-------------------------"); A.m(); // A::m() , Self == @ // without the Copy trait, (&A).m() would be a compilation error: // cannot move out of borrowed content (&A).m(); // A::m() , Self == *@ (&&A).m(); // &&&A::m() , Self == &@ (&&&A).m(); // &&&A::m() , Self == @ A.refm(); // A::refm() , Self == @ (&A).refm(); // A::refm() , Self == *@ (&&A).refm(); // A::refm() , Self == **@ (&&&A).refm(); // &&&A::refm(), Self == @ }
(游乐场)
所以,似乎或多或少:
编译器将根据需要插入尽可能多的解引用运算符来调用方法。
编译器在解析使用
&self
(按引用调用)声明的方法时:
self
然后,尝试插入匹配所需的尽可能多的取消引用运算符
self使用(按值调用)类型声明的方法的T行为就好像它们是使用&self(按引用调用)类型声明&T的,并在对点运算符左侧的任何内容的引用上调用。
T
&T
首先使用原始内置解引用尝试上述规则,如果没有匹配,则Deref使用特征重载。
Deref
确切的自动取消引用规则是什么?谁能为这样的设计决策给出任何正式的理由?
Rust中的自动解引用规则确实是一种设计选择,旨在使代码更具表达力和简洁性。通过自动解引用,您可以像操作原始类型一样操作引用类型,而不必手动取消引用。这种机制允许您编写更加紧凑和易读的代码,因为不需要显式地取消引用。
以下是自动解引用的一些规则:
当调用方法或访问字段时,如果目标类型与实际类型不匹配,则编译器会尝试自动取消引用,直到找到匹配的方法或字段。
当解引用引用类型时,编译器会自动应用 Deref trait 来查找匹配的方法或字段。
编译器首先尝试通过对 self 执行一系列解引用操作来调用方法。如果找到匹配的方法,则编译器会自动应用所需的解引用操作。
如果找不到匹配的方法,则编译器会尝试通过应用 Deref trait 来解引用 self,直到找到匹配的方法。
自动解引用规则还适用于方法调用的左侧,以及通过点运算符访问的字段和方法。
总的来说,自动解引用规则使得在 Rust 中操作引用类型和原始类型变得更加方便和直观,同时保持了代码的清晰性和可读性。这种设计决策有助于提高代码的表达力和简洁性,并且与 Rust 的所有权和借用模型完美契合。