面试题答案
一键面试设计思路
-
定义类型:
- 使用
unsized
关键字来定义动态大小类型(DST)。例如,定义一个自定义的 traitMyTrait
,并基于此创建一个 trait 对象的类似类型。
trait MyTrait { fn do_something(&self); } struct MyDST<T:?Sized> { data: T }
- 这里
T:?Sized
表示T
可以是动态大小类型。
- 使用
-
处理大小相关的元数据:
- Rust 对于 DST 类型,会在运行时通过胖指针(fat pointer)来处理大小相关的元数据。胖指针通常由两部分组成:数据指针和元数据指针(对于 trait 对象,元数据指针指向 trait 对象的 vtable,包含方法指针等信息)。
- 对于自定义的 DST,比如
MyDST
,如果T
是 DST,编译器会自动处理胖指针的构建和使用。例如,在传递MyDST<impl MyTrait>
类型时,实际上传递的是一个胖指针,其中包含了impl MyTrait
对象的数据指针以及MyTrait
的 vtable 指针。
-
实现 trait 来支持必要的操作:
- 实现标准库中的一些 trait,如
Deref
和DerefMut
,以便能够像操作常规类型一样操作内部的 DST 数据。
use std::ops::{Deref, DerefMut}; impl<T:?Sized> Deref for MyDST<T> { type Target = T; fn deref(&self) -> &T { &self.data } } impl<T:?Sized> DerefMut for MyDST<T> { fn deref_mut(&mut self) -> &mut T { &mut self.data } }
- 实现
MyTrait
来定义自定义的行为:
impl<T: MyTrait +?Sized> MyTrait for MyDST<T> { fn do_something(&self) { self.data.do_something(); } }
- 实现标准库中的一些 trait,如
-
与所有权系统结合时可能遇到的问题和解决方案:
- 问题:
- 由于 DST 类型本身大小未知,在所有权转移时可能会出现问题。例如,不能直接将 DST 类型作为函数参数值传递(因为函数调用需要知道参数的大小)。
- 当
MyDST
类型包含的 DST 数据需要被移动时,可能会因为大小不确定而导致编译错误。
- 解决方案:
- 使用引用(
&
)或智能指针(如Box
、Rc
、Arc
)来处理 DST 类型的传递和所有权管理。例如,可以将MyDST
包装在Box
中:
let my_box: Box<MyDST<impl MyTrait>> = Box::new(MyDST { data: /* 实现 MyTrait 的对象 */ });
- 这样,
Box
提供了一个已知大小的包装,同时内部可以持有动态大小的MyDST<impl MyTrait>
。在函数调用时,可以传递Box<MyDST<impl MyTrait>>
,所有权转移由Box
来处理,从而绕过了 DST 大小不确定带来的问题。同时,通过Deref
和DerefMut
实现,仍然可以方便地访问内部的 DST 数据。
- 使用引用(
- 问题: