1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 821 822 823 824 825 826 827 828 829 830 831 832 833
//! 原始 traits 和类型表示类型的基本属性。 //! //! Rust 类型可以根据其固有属性以各种有用的方式进行分类。 //! 这些分类表示为 traits。 //! #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] use crate::cell::UnsafeCell; use crate::cmp; use crate::fmt::Debug; use crate::hash::Hash; use crate::hash::Hasher; /// 可以跨线程边界传输的类型。 /// /// 当编译器确定适当时,会自动实现此 trait。 /// /// 非 `Send` 类型的一个示例是引用计数指针 [`rc::Rc`][`Rc`]。 /// 如果两个线程试图克隆指向相同引用计数值的 [`Rc`],它们可能会同时尝试更新引用计数,这是 [未定义行为][ub] 因为 [`Rc`] 不使用原子操作。 /// /// 它的表亲 [`sync::Arc`][arc] 确实使用原子操作 (产生一些开销),因此它是 `Send`。 /// /// 有关更多详细信息,请参见 [the Nomicon](../../nomicon/send-and-sync.html)。 /// /// [`Rc`]: ../../std/rc/struct.Rc.html /// [arc]: ../../std/sync/struct.Arc.html /// [ub]: ../../reference/behavior-considered-undefined.html /// /// /// #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "send_trait")] #[rustc_on_unimplemented( message = "`{Self}` cannot be sent between threads safely", label = "`{Self}` cannot be sent between threads safely" )] pub unsafe auto trait Send { // empty. } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> !Send for *const T {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> !Send for *mut T {} /// 在编译时已知常量大小的类型。 /// /// 所有类型参数的隐含边界均为 `Sized`。如果不合适,可以使用特殊语法 `?Sized` 删除此绑定。 /// /// ``` /// # #![allow(dead_code)] /// struct Foo<T>(T); /// struct Bar<T: ?Sized>(T); /// /// // struct FooUse(Foo<[i32]>); // 错误: 没有为 [i32] 实现大小调整 /// struct BarUse(Bar<[i32]>); // OK /// ``` /// /// 一个例外是 trait 的隐式 `Self` 类型。 /// trait 没有隐式 `Sized` 绑定,因为它与 [trait 对象][trait object] 不兼容,根据定义,trait 需要与所有可能的实现者一起使用,因此可以为任意大小。 /// /// /// 尽管 Rust 允许您将 `Sized` 绑定到 trait,但是以后您将无法使用它来形成 trait 对象: /// /// ``` /// # #![allow(unused_variables)] /// trait Foo { } /// trait Bar: Sized { } /// /// struct Impl; /// impl Foo for Impl { } /// impl Bar for Impl { } /// /// let x: &dyn Foo = &Impl; // OK /// // let y: &dyn Bar = &Impl; // 错误: 无法将 trait `Bar` 创建成对象 ///// /// ``` /// /// [trait object]: ../../book/ch17-02-trait-objects.html /// /// /// #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] #[lang = "sized"] #[rustc_on_unimplemented( message = "the size for values of type `{Self}` cannot be known at compilation time", label = "doesn't have a size known at compile-time" )] #[fundamental] // 例如,对于 Default,它要求 `[T]: !Default` 必须是可评估的 #[rustc_specialization_trait] pub trait Sized { // Empty. } /// 可以是未定义大小的类型也可以是动态大小的类型。 /// /// 例如,按大小排列的数组类型 `[i8; 2]` 实现 `Unsize<[i8]>` 和 `Unsize<dyn fmt::Debug>`。 /// /// `Unsize` 的所有实现均由编译器自动提供。 /// /// `Unsize` 为以下目的实现: /// /// - `[T; N]` 是 `Unsize<[T]>` /// - `T` `T: Trait` 时为 `Unsize<dyn Trait>` /// - `Foo<..., T, ...>` 如果是,则为 `Unsize<Foo<..., U, ...>>`: /// - `T: Unsize<U>` /// - Foo 是一个结构体 /// - 仅 `Foo` 的最后一个字段具有涉及 `T` 的类型 /// - `T` 不属于任何其他字段的类型 /// - `Bar<T>: Unsize<Bar<U>>`, 如果 `Foo` 的最后一个字段的类型为 `Bar<T>` /// /// `Unsize` 与 [`ops::CoerceUnsized`] 一起使用可允许 "user-defined" 容器 (例如 [`Rc`]) 包含动态大小的类型。 /// 有关更多详细信息,请参见 [DST coercion RFC][RFC982] 和 [the nomicon entry on coercion][nomicon-coerce]。 /// /// [`ops::CoerceUnsized`]: crate::ops::CoerceUnsized /// [`Rc`]: ../../std/rc/struct.Rc.html /// [RFC982]: https://github.com/rust-lang/rfcs/blob/master/text/0982-dst-coercion.md /// [nomicon-coerce]: ../../nomicon/coercions.html /// /// /// #[unstable(feature = "unsize", issue = "27732")] #[lang = "unsize"] pub trait Unsize<T: ?Sized> { // Empty. } /// 模式匹配中使用的常量需要 trait。 /// /// 不管其类型参数是否实现 `Eq`,任何派生 `PartialEq` 的类型都会自动实现此 trait。 /// /// 如果 `const` 项包含某种不实现此 trait 的类型,则该类型要么 (1.) 不实现 `PartialEq` (这意味着常量将不提供该比较方法 (代码生成假定可用) ),要么 (2.) 自身实现 *its*`PartialEq` 的版本 (我们认为不符合结构相等性比较)。 /// /// /// 在以上两种情况中的任何一种情况下,我们都拒绝在模式匹配中使用此类常量。 /// /// 另请参见 [structural match RFC][RFC1445] 和 [issue 63438],它们促使从基于属性的设计迁移到此 trait。 /// /// [RFC1445]: https://github.com/rust-lang/rfcs/blob/master/text/1445-restrict-constants-in-patterns.md /// [issue 63438]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/63438 /// /// /// /// /// /// /// #[unstable(feature = "structural_match", issue = "31434")] #[rustc_on_unimplemented(message = "the type `{Self}` does not `#[derive(PartialEq)]`")] #[lang = "structural_peq"] pub trait StructuralPartialEq { // Empty. } /// 模式匹配中使用的常量需要 trait。 /// /// 派生 `Eq` 的任何类型都会自动实现此 trait,无论其类型参数是否实现 `Eq`。 /// /// 这是一种解决我们类型系统限制的技巧。 /// /// # Background /// /// 我们要要求模式匹配中使用的 const 类型具有属性 `#[derive(PartialEq, Eq)]`。 /// /// 在更理想的世界中,我们可以通过仅检查给定类型是否同时实现 `StructuralPartialEq` trait 和 `Eq` trait 来检查该要求。 /// 但是,您可能拥有 *do*`derive(PartialEq, Eq)` 的 ADT,这是我们希望编译器接受的情况,但是 const 的类型无法实现 `Eq`。 /// /// 即,这样的情况: /// /// ```rust /// #[derive(PartialEq, Eq)] /// struct Wrap<X>(X); /// /// fn higher_order(_: &()) { } /// /// const CFN: Wrap<fn(&())> = Wrap(higher_order); /// /// fn main() { /// match CFN { /// CFN => {} /// _ => {} /// } /// } /// ``` /// /// (以上代码中的问题是 `Wrap<fn(&())>` 既不实现 `PartialEq` 也不实现 `Eq`,因为 `for <'a> fn(&'a _)` does not implement those traits.) /// /// 因此,我们不能仅仅依靠 `StructuralPartialEq` 和 `Eq` 的幼稚检查。 /// /// 要解决此问题,我们使用两个派生对象 (`#[derive(PartialEq)]` 和 `#[derive(Eq)]`) 中的每个派生注入的两个单独的 traits,并检查它们是否都作为结构匹配检查的一部分出现。 /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// #[unstable(feature = "structural_match", issue = "31434")] #[rustc_on_unimplemented(message = "the type `{Self}` does not `#[derive(Eq)]`")] #[lang = "structural_teq"] pub trait StructuralEq { // Empty. } /// 只需复制位即可复制其值的类型。 /// /// 默认情况下,变量绑定具有移动语义。换句话说: /// /// ``` /// #[derive(Debug)] /// struct Foo; /// /// let x = Foo; /// /// let y = x; /// /// // `x` 已移至 `y`,因此无法使用 /// /// // println!("{:?}", x); // error: use of moved value /// ``` /// /// 但是,如果类型实现 `Copy`,则它具有复制语义: /// /// ``` /// // 我们可以派生一个 `Copy` 实现。 /// // `Clone` 也是必需的,因为它是 `Copy` 的特征。 /// #[derive(Debug, Copy, Clone)] /// struct Foo; /// /// let x = Foo; /// /// let y = x; /// /// // `y` 是 `x` 的副本 /// /// println!("{:?}", x); // A-OK! /// ``` /// /// 重要的是要注意,在这两个示例中,唯一的区别是分配后是否允许您访问 `x`。 /// 在后台,复制和移动都可能导致将位复制到内存中,尽管有时会对其进行优化。 /// /// ## 如何实现 `Copy`? /// /// 有两种方法可以在您的类型上实现 `Copy`。最简单的是使用 `derive`: /// /// ``` /// #[derive(Copy, Clone)] /// struct MyStruct; /// ``` /// /// 您还可以手动实现 `Copy` 和 `Clone`: /// /// ``` /// struct MyStruct; /// /// impl Copy for MyStruct { } /// /// impl Clone for MyStruct { /// fn clone(&self) -> MyStruct { /// *self /// } /// } /// ``` /// /// 两者之间的区别很小: `derive` 策略还将 `Copy` 绑定在类型参数上,这并不总是需要的。 /// /// ## `Copy` 和 `Clone` 有什么区别? /// /// 复制是隐式发生的,例如作为工作 `y = x` 的一部分。`Copy` 的行为不可重载; 它始终是简单的按位复制。 /// /// 克隆是一个明确的动作 `x.clone()`。[`Clone`] 的实现可以提供安全复制值所需的任何特定于类型的行为。 /// 例如,用于 [`String`] 的 [`Clone`] 的实现需要在堆中复制指向字符串的缓冲区。 /// [`String`] 值的简单按位副本将仅复制指针,从而导致该行向下双重释放。 /// 因此,[`String`] 是 [`Clone`],但不是 `Copy`。 /// /// [`Clone`] 是 `Copy` 的特征,因此 `Copy` 的所有内容也必须实现 [`Clone`]。 /// 如果类型为 `Copy`,则其 [`Clone`] 实现仅需要返回 `*self` (请参见上面的示例)。 /// /// ## 什么时候可以输入 `Copy`? /// /// 如果类型的所有组件都实现 `Copy`,则它可以实现 `Copy`。例如,此结构体可以是 `Copy`: /// /// ``` /// # #[allow(dead_code)] /// #[derive(Copy, Clone)] /// struct Point { /// x: i32, /// y: i32, /// } /// ``` /// /// 一个结构体可以是 `Copy`,而 [`i32`] 是 `Copy`,因此 `Point` 有资格成为 `Copy`。 /// 相比之下,考虑 /// /// ``` /// # #![allow(dead_code)] /// # struct Point; /// struct PointList { /// points: Vec<Point>, /// } /// ``` /// /// 结构体 `PointList` 无法实现 `Copy`,因为 [`Vec<T>`] 不是 `Copy`。如果尝试派生 `Copy` 实现,则会收到错误消息: /// /// ```text /// the trait `Copy` may not be implemented for this type; field `points` does not implement `Copy` /// ``` /// /// 共享引用 (`&T`) 也是 `Copy`,因此,即使类型中包含 *04* 不是*`Copy` 类型的共享引用 `T`,也可以是 `Copy`。 /// 考虑下面的结构体,它可以实现 `Copy`,因为它从上方仅对我们的非 Copy 类型 `PointList` 持有一个 *shared 引用*: /// /// ``` /// # #![allow(dead_code)] /// # struct PointList; /// #[derive(Copy, Clone)] /// struct PointListWrapper<'a> { /// point_list_ref: &'a PointList, /// } /// ``` /// /// ## 什么时候我的类型不能为 `Copy`? /// /// 某些类型无法安全复制。例如,复制 `&mut T` 将创建一个别名可变引用。 /// 复制 [`String`] 将重复管理 [`String`] 缓冲区,从而导致双重释放。 /// /// 概括后一种情况,任何实现 [`Drop`] 的类型都不能是 `Copy`,因为它除了管理自己的 [`size_of::<T>`] 字节外还管理一些资源。 /// /// 果您尝试在包含非 `Copy` 数据的结构或枚举上实现 `Copy`,则会收到 [E0204] 错误。 /// /// [E0204]: ../../error-index.html#E0204 /// /// ## 什么时候我的类型应该是 `Copy`? /// /// 一般来说,如果您的类型可以实现 `Copy`,则应该这样做。 /// 但是请记住,实现 `Copy` 是您类型的公共 API 的一部分。 /// 如果该类型将来可能变为非 `Copy`,则最好现在省略 `Copy` 实现,以避免 API 发生重大更改。 /// /// ## 其他实现者 /// /// 除 [下面列出的实现者][impls] 之外,以下类型还实现 `Copy`: /// /// * 函数项类型 (即,为每个函数定义的不同类型) /// * 函数指针类型 (例如 `fn() -> i32`) /// * 如果项类型也实现 `Copy` (例如 `[i32; 123456]`),则所有大小的数组类型 /// * 如果每个组件还实现 `Copy` (例如 `()`,`(i32, bool)`),则为元组类型 /// * 闭包类型,如果它们没有从环境中捕获任何值,或者所有此类捕获的值本身都实现了 `Copy`。 /// 请注意,由共享引用捕获的变量始终实现 `Copy` (即使引用对象没有实现),而由变量引用捕获的变量从不实现 `Copy`。 /// /// /// [`Vec<T>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html /// [`size_of::<T>`]: crate::mem::size_of /// [impls]: #implementors /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] #[lang = "copy"] // FIXME(matthewjasper) 这允许复制由于生命周期界限不令人满意而无法实现 `Copy` 的类型 (仅 `A<'static>: Copy` 和 `A<'_>: Clone` 时复制 `A<'_>`)。 // 我们现在在这里具有此属性的原因仅是因为标准库中已经存在 `Copy` 上的许多现有专长,并且目前尚无办法安全地具有此行为。 // // // // #[rustc_unsafe_specialization_marker] pub trait Copy: Clone { // Empty. } /// 派生宏,生成 `Copy` trait 的 impl。 #[rustc_builtin_macro] #[stable(feature = "builtin_macro_prelude", since = "1.38.0")] #[allow_internal_unstable(core_intrinsics, derive_clone_copy)] pub macro Copy($item:item) { /* compiler built-in */ } /// 可以在线程之间安全共享引用的类型。 /// /// 当编译器确定适当时,会自动实现此 trait。 /// /// 精确的定义是: 当且仅当 `&T` 是 [`Send`] 时,类型 `T` 才是 [`Sync`]。 /// 换句话说,如果在线程之间传递 `&T` 引用时没有 [未定义的行为][ub] (包括数据竞争) 的可能性。 /// /// 正如人们所期望的那样,原始类型 (如 [`u8`] 和 [`f64`]) 都是 [`Sync`],包含它们的简单聚合类型 (如元组,结构体和枚举) 也是如此。 /// 基本 [`Sync`] 类型的更多示例包括不可变类型 (例如 `&T`) 以及具有简单继承的可变性的类型,例如 [`Box<T>`][box],[`Vec<T>`][vec] 和大多数其他集合类型。 /// /// (泛型参数必须为 [`Sync`],容器才能 [[Sync]]。) /// /// 该定义的一个令人惊讶的结果是 `&mut T` 是 `Sync` (如果 `T` 是 `Sync`),即使看起来可能提供了不同步的可变的。 /// 诀窍是,共享引用 (即 `& &mut T`) 后面的可变引用将变为只读,就好像它是 `& &T` 一样。 /// 因此,没有数据竞争的风险。 /// /// 不是 `Sync` 的类型是具有非线程安全形式的 "interior mutability" 的类型,例如 [`Cell`][cell] 和 [`RefCell`][refcell]。 /// 这些类型甚至允许通过不可变,共享引用来更改其内容。 /// 例如,[`Cell<T>`][cell] 上的 `set` 方法采用 `&self`,因此它仅需要共享的引用 [`&Cell<T>`][cell]。 /// 该方法不执行同步,因此 [`Cell`][cell] 不能为 `Sync`。 /// /// 另一个非 `Sync` 类型的例子是引用计数指针 [`Rc`][rc]。 /// 给定任何引用 [`&Rc<T>`][rc],您可以克隆新的 [`Rc<T>`][rc],以非原子方式修改引用计数。 /// /// 对于确实需要线程安全的内部可变性的情况,Rust 提供 [atomic data types] 以及通过 [`sync::Mutex`][mutex] 和 [`sync::RwLock`][rwlock] 进行的显式锁定。 /// 这些类型可确保任何可变的都不会引起数据竞争,因此类型为 `Sync`。 /// 同样,[`sync::Arc`][arc] 提供了 [`Rc`][rc] 的线程安全模拟。 /// /// 任何具有内部可变性的类型还必须在 value(s) 周围使用 [`cell::UnsafeCell`][unsafecell] 包装器,该包装器可以通过共享的引用进行更改。 /// [未定义的行为][ub] 无法做到这一点。 /// 例如,从 `&T` 到 `&mut T` 的 [`transmute`][transmute] 无效。 /// /// 有关 `Sync` 的更多详细信息,请参见 [the Nomicon][nomicon-send-and-sync]。 /// /// [box]: ../../std/boxed/struct.Box.html /// [vec]: ../../std/vec/struct.Vec.html /// [cell]: crate::cell::Cell /// [refcell]: crate::cell::RefCell /// [rc]: ../../std/rc/struct.Rc.html /// [arc]: ../../std/sync/struct.Arc.html /// [atomic data types]: crate::sync::atomic /// [mutex]: ../../std/sync/struct.Mutex.html /// [rwlock]: ../../std/sync/struct.RwLock.html /// [unsafecell]: crate::cell::UnsafeCell /// [ub]: ../../reference/behavior-considered-undefined.html /// [transmute]: crate::mem::transmute /// [nomicon-send-and-sync]: ../../nomicon/send-and-sync.html /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "sync_trait")] #[lang = "sync"] #[rustc_on_unimplemented( message = "`{Self}` cannot be shared between threads safely", label = "`{Self}` cannot be shared between threads safely" )] pub unsafe auto trait Sync { // FIXME(estebank): 一旦在 `rustc_on_unimplemented` 中添加 note 的支持进入 beta 版本,并且已经扩展到检查闭包是否在需求链中的任何地方,就这样扩展它 (#48534): // // // ``` // on( // closure, // note="`{Self}` cannot be shared safely, consider marking the closure `move`" // ), // ``` // Empty } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> !Sync for *const T {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> !Sync for *mut T {} macro_rules! impls { ($t: ident) => { #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Hash for $t<T> { #[inline] fn hash<H: Hasher>(&self, _: &mut H) {} } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> cmp::PartialEq for $t<T> { fn eq(&self, _other: &$t<T>) -> bool { true } } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> cmp::Eq for $t<T> {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> cmp::PartialOrd for $t<T> { fn partial_cmp(&self, _other: &$t<T>) -> Option<cmp::Ordering> { Option::Some(cmp::Ordering::Equal) } } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> cmp::Ord for $t<T> { fn cmp(&self, _other: &$t<T>) -> cmp::Ordering { cmp::Ordering::Equal } } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Copy for $t<T> {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Clone for $t<T> { fn clone(&self) -> Self { Self } } #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Default for $t<T> { fn default() -> Self { Self } } #[unstable(feature = "structural_match", issue = "31434")] impl<T: ?Sized> StructuralPartialEq for $t<T> {} #[unstable(feature = "structural_match", issue = "31434")] impl<T: ?Sized> StructuralEq for $t<T> {} }; } /// 零大小的类型用来标记那些行为像它们拥有一个 `T` 的东西。 /// /// 向您的类型添加 `PhantomData<T>` 字段将告诉编译器,您的类型的行为就像它存储了 `T` 类型的值一样,即使实际上并非如此。 /// 在计算某些安全属性时会使用此信息。 /// /// 有关如何使用 `PhantomData<T>` 的更深入的说明,请参见 [the Nomicon](../../nomicon/phantom-data.html)。 /// /// # 一个可怕的笔记 👻👻👻 /// /// 尽管它们都有可怕的名称,但 `PhantomData` 和 phantom 类型是相关的,但并不完全相同。phantom 类型参数只是从未使用过的类型参数。 /// 在 Rust 中,这通常会导致编译器抱怨,而解决方案是通过 `PhantomData` 添加 "dummy" 用途。 /// /// # Examples /// /// ## 未使用的生命周期参数 /// /// `PhantomData` 的最常见用例也许是具有未使用的生命周期参数的结构体,通常将其用作某些不安全代码的一部分。 /// 例如,这是一个结构体 `Slice`,它具有两个 `*const T` 类型的指针,大概指向某个地方的数组: /// /// ```compile_fail,E0392 /// struct Slice<'a, T> { /// start: *const T, /// end: *const T, /// } /// ``` /// /// 目的是基础数据仅对生命周期 `'a` 有效,因此 `Slice` 不应超过 `'a`。 /// 但是,此意图未在代码中表达,因为没有使用生命周期 `'a`,因此尚不清楚它适用于什么数据。 /// 我们可以通过告诉编译器如果 `Slice` 结构体包含引用 `&'a T` 来执行 *as 来纠正此问题: /// /// ``` /// use std::marker::PhantomData; /// /// # #[allow(dead_code)] /// struct Slice<'a, T: 'a> { /// start: *const T, /// end: *const T, /// phantom: PhantomData<&'a T>, /// } /// ``` /// /// 这也需要注解 `T: 'a`,以指示 `T` 中的所有引用在生命周期 `'a` 上均有效。 /// /// 初始化 `Slice` 时,只需为字段 `phantom` 提供值 `PhantomData`: /// /// ``` /// # #![allow(dead_code)] /// # use std::marker::PhantomData; /// # struct Slice<'a, T: 'a> { /// # start: *const T, /// # end: *const T, /// # phantom: PhantomData<&'a T>, /// # } /// fn borrow_vec<T>(vec: &Vec<T>) -> Slice<'_, T> { /// let ptr = vec.as_ptr(); /// Slice { /// start: ptr, /// end: unsafe { ptr.add(vec.len()) }, /// phantom: PhantomData, /// } /// } /// ``` /// /// ## 未使用的类型参数 /// /// 有时可能会发生未使用的类型参数,这些参数指示 "tied" 将结构体数据类型化的数据,即使该数据实际上不是在结构体本身中找到的也是如此。 /// 这是 [FFI] 出现此情况的示例。 /// 外部接口使用 `*mut ()` 类型的句柄来引用不同类型的 Rust 值。 /// 我们使用包裹句柄的结构体 `ExternalResource` 上的 `phantom` 类型参数来跟踪 Rust 类型。 /// /// [FFI]: ../../book/ch19-01-unsafe-rust.html#using-extern-functions-to-call-external-code /// /// ``` /// # #![allow(dead_code)] /// # trait ResType { } /// # struct ParamType; /// # mod foreign_lib { /// # pub fn new(_: usize) -> *mut () { 42 as *mut () } /// # pub fn do_stuff(_: *mut (), _: usize) {} /// # } /// # fn convert_params(_: ParamType) -> usize { 42 } /// use std::marker::PhantomData; /// use std::mem; /// /// struct ExternalResource<R> { /// resource_handle: *mut (), /// resource_type: PhantomData<R>, /// } /// /// impl<R: ResType> ExternalResource<R> { /// fn new() -> Self { /// let size_of_res = mem::size_of::<R>(); /// Self { /// resource_handle: foreign_lib::new(size_of_res), /// resource_type: PhantomData, /// } /// } /// /// fn do_stuff(&self, param: ParamType) { /// let foreign_params = convert_params(param); /// foreign_lib::do_stuff(self.resource_handle, foreign_params); /// } /// } /// ``` /// /// ## 所有权和 drop 检测 /// /// 添加 `PhantomData<T>` 类型的字段表示您的类型拥有 `T` 类型的数据。反过来,这意味着丢弃您的类型时,它可能会丢弃一个或多个 `T` 类型的实例。 /// 这与 Rust 编译器的 [drop check] 分析有关。 /// /// 如果您的结构体实际上并不 *拥有*`T` 类型的数据,则最好使用引用类型,例如 `PhantomData<&'a T>` (ideally) 或 `PhantomData<*const T>` (如果没有生命周期适用),以免表示所有权。 /// /// /// [drop check]: ../../nomicon/dropck.html /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// #[lang = "phantom_data"] #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] pub struct PhantomData<T: ?Sized>; impls! { PhantomData } mod impls { #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] unsafe impl<T: Sync + ?Sized> Send for &T {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] unsafe impl<T: Send + ?Sized> Send for &mut T {} } /// 编译器内部的 trait 用于指示枚举判别式的类型。 /// /// trait 会自动为每种类型实现,并且不会为 [`mem::Discriminant`] 添加任何保证。 /// 在 `DiscriminantKind::Discriminant` 和 `mem::Discriminant` 之间转换是未定义的行为。 /// /// [`mem::Discriminant`]: crate::mem::Discriminant /// #[unstable( feature = "discriminant_kind", issue = "none", reason = "this trait is unlikely to ever be stabilized, use `mem::discriminant` instead" )] #[lang = "discriminant_kind"] pub trait DiscriminantKind { /// 判别类型,必须满足 `mem::Discriminant` 要求的 trait bounds。 /// #[lang = "discriminant_type"] type Discriminant: Clone + Copy + Debug + Eq + PartialEq + Hash + Send + Sync + Unpin; } /// 编译器内部的 trait 用于确定类型是否在内部包含任何 `UnsafeCell`,但不是通过间接寻址。 /// /// 例如,这会影响该类型的 `static` 是否放置在只读静态存储器或可写静态存储器中。 /// #[lang = "freeze"] pub(crate) unsafe auto trait Freeze {} impl<T: ?Sized> !Freeze for UnsafeCell<T> {} unsafe impl<T: ?Sized> Freeze for PhantomData<T> {} unsafe impl<T: ?Sized> Freeze for *const T {} unsafe impl<T: ?Sized> Freeze for *mut T {} unsafe impl<T: ?Sized> Freeze for &T {} unsafe impl<T: ?Sized> Freeze for &mut T {} /// 固定后可以安全移动的类型。 /// /// Rust 本身没有固定类型的概念,并认为移动 (例如,通过赋值或 [`mem::replace`]) 始终是安全的。 /// /// [`Pin`][Pin] 类型代替使用,以防止在类型系统中移动。[`Pin<P<T>>`][Pin] 包装器中包裹的指针 `P<T>` 不能移出。 /// 有关固定的更多信息,请参见 [`pin` module] 文档。 /// /// 为 `T` 实现 `Unpin` trait 消除了固定该类型的限制,然后允许使用诸如 [`mem::replace`] 之类的功能将 `T` 从 [`Pin<P<T>>`][Pin] 中移出。 /// /// /// `Unpin` 对于非固定数据完全没有影响。 /// 特别是,[`mem::replace`] 可以愉快地移动 `!Unpin` 数据 (它适用于任何 `&mut T`,而不仅限于 `T: Unpin`)。 /// 但是,您不能对包装在 [`Pin<P<T>>`][Pin] 内的数据使用 [`mem::replace`],因为您无法获得所需的 `&mut T`,并且 *that* 是使此系统正常工作的原因。 /// /// 因此,例如,这只能在实现 `Unpin` 的类型上完成: /// /// ```rust /// # #![allow(unused_must_use)] /// use std::mem; /// use std::pin::Pin; /// /// let mut string = "this".to_string(); /// let mut pinned_string = Pin::new(&mut string); /// /// // 我们需要一个可变引用来调用 `mem::replace`。 /// // 我们可以通过 (implicitly) 调用 `Pin::deref_mut` 来获得这样的引用,但这仅是可能的,因为 `String` 实现了 `Unpin`。 ///// /// mem::replace(&mut *pinned_string, "other".to_string()); /// ``` /// /// trait 几乎针对每种类型自动实现。 /// /// [`mem::replace`]: crate::mem::replace /// [Pin]: crate::pin::Pin /// [`pin` module]: crate::pin /// /// /// /// /// /// #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")] #[rustc_on_unimplemented( note = "consider using `Box::pin`", message = "`{Self}` cannot be unpinned" )] #[lang = "unpin"] pub auto trait Unpin {} /// 没有实现 `Unpin` 的标记类型。 /// /// 如果类型包含 `PhantomPinned`,则默认情况下将不实现 `Unpin`。 #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")] #[derive(Debug, Default, Copy, Clone, Eq, PartialEq, Ord, PartialOrd, Hash)] pub struct PhantomPinned; #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")] impl !Unpin for PhantomPinned {} #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")] impl<'a, T: ?Sized + 'a> Unpin for &'a T {} #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")] impl<'a, T: ?Sized + 'a> Unpin for &'a mut T {} #[stable(feature = "pin_raw", since = "1.38.0")] impl<T: ?Sized> Unpin for *const T {} #[stable(feature = "pin_raw", since = "1.38.0")] impl<T: ?Sized> Unpin for *mut T {} /// `Copy` 的基本类型的实现。 /// /// `rustc_trait_selection` 中的 `traits::SelectionContext::copy_clone_conditions()` 中实现了 Rust 中无法描述的实现。 /// /// mod copy_impls { use super::Copy; macro_rules! impl_copy { ($($t:ty)*) => { $( #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl Copy for $t {} )* } } impl_copy! { usize u8 u16 u32 u64 u128 isize i8 i16 i32 i64 i128 f32 f64 bool char } #[unstable(feature = "never_type", issue = "35121")] impl Copy for ! {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Copy for *const T {} #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Copy for *mut T {} /// 共享的引用可以复制,但是可变引用 *不能*! #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] impl<T: ?Sized> Copy for &T {} }