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# 3.16.3 Deref trait
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## 1. 通过*使用引用背后的值
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常规引用是一个指针类型,包含了目标数据存储的内存地址。对常规引用使用 * ,可以通过解引用的方式获取到内存地址对应的数据值,示例如下:
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```Rust
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fn main() {
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let x = 5;
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let y = &x;
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assert_eq!(5, x);
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// assert_eq!(5, y); //编译错误,必须通过*才能使用y引用的值
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assert_eq!(5, *y);
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}
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```
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## 2. 通过*使用智能指针背后的值
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对于智能指针,也可以通过*使用其背后的值,示例如下:
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```Rust
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fn main() {
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let x = 5;
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let y = Box::new(x);
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assert_eq!(5, x);
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assert_eq!(5, *y);
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}
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```
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## 3. 使用Deref
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实现Deref trait允许我们重载解引用运算符*。通过为类型实现Deref trait,类型可以被当做常规引用来对待。简单来说,如果类型A实现了Deref trait,那么就可以写如下代码:
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```Rust
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let a: A = A::new();
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let b = &a;
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let c = *b; //对A实现了Deref trait,所以可以对A类型解引用
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```
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下面的代码定义一个MyBox类型,并为其实现Deref trait:
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```Rust
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use std::ops::Deref;
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struct MyBox<T>(T);
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impl<T> MyBox<T> {
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fn new(x: T) -> MyBox<T> {
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MyBox(x)
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}
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}
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impl<T> Deref for MyBox<T> {
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//为MyBox实现Deref trait
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type Target = T;
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fn deref(&self) -> &T {
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//注意:此处返回值是引用,因为一般并不希望解引用获取MyBox<T>内部值的所有权
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&self.0
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}
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}
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fn main() {
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let x = 5;
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let y = MyBox::new(x);
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assert_eq!(5, x);
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assert_eq!(5, *y); //实现Deref trait后即可解引用,使用*y实际等价于 *(y.deref())
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}
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```
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## 4. 函数和方法的隐式Deref强制转换
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对于函数和方法的传参,Rust 提供了隐式转换:Deref 转换。若一个类型实现了 Deref 特征,那它的引用在传给函数或方法时,会根据参数签名来决定是否进行隐式的 Deref 转换,例如:
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```Rust
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use std::ops::Deref;
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struct MyString(String);
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impl Deref for MyString { // MyString类型实现了Deref trait
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type Target = str;
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fn deref(&self) -> &str {
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self.0.as_str()
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}
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}
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fn print(s: &str) {
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println!("s: {:?}", s);
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}
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fn main() {
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let y = MyString("Hello".to_string());
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print(&y); //此处发生隐式转换,&y从&MyString自动转换为&str类型,转换由&触发,过程如下:
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// &y隐式转换过程: &MyString -> &str
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}
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```
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上面代码的关键点为:
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- MyString实现了Deref特征,可以在需要时自动被转换为&str类型;
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- &y是一个&MyString类型,当它被传给print函数时,自动通过Deref转换成了&str;
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- 必须使用&y的方式来触发Deref(仅引用类型的实参才会触发自动解引用)。
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下面为调用方法时发生的隐式自动转换的例子:
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```Rust
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use std::ops::Deref;
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struct MyType(u32);
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impl MyType {
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fn to_u32(&self) -> u32 {
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self.0
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}
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}
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struct MyBox(MyType);
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impl Deref for MyBox {
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// MyString类型实现了Deref trait
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type Target = MyType;
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fn deref(&self) -> &MyType {
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&self.0
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}
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}
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fn main() {
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let mb = MyBox(MyType(5u32));
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let _a = mb.to_u32(); // 此行发生隐式转换,转换过程分析如下:
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// let _a = mb.to_u32() 等价于 let _a = MyType::to_u32(&mb)
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// MyType::to_u32(&mb)中,
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// 1、由&触发隐式转换, &mb从&MyBox转换到&MyType
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// 2、调用MyType的to_u32方法
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}
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```
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Deref还支持连续的隐式转换,示例如下:
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```Rust
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fn print(s: &str) {
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println!("{}", s);
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}
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fn main() {
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let s = Box::new(String::from("hello world"));
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print(&s) // &s隐式转换过程:&Box -> &String -> &str
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}
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```
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上面的代码中,Box、String都实现了Deref,当把&s传入到print函数时,发送连续隐式转换(&s先从&Box转换到&String,再转换到&str)。
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## 5. Deref强制转换与可变性交互
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类似于如何使用Dereftrait 重载不可变引用的*运算符,Rust提供了DerefMut trait用于重载可变引用的*运算符。
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Rust在发现类型和 trait 实现满足三种情况时会进行 Deref 强制转换:
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- 当T: Deref<Target=U>时从&T到&U。
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- 当T: DerefMut<Target=U>时从&mut T到&mut U。
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- 当 T: Deref<Target=U>时从&mut T到&U。
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