#traits #cast #no-alloc #linkage #compile-time #any

no-std crosstrait

dyn Any 到其他 trait 对象的转换,支持 no_std 和 no alloc

2 个版本

0.1.1 2024 年 7 月 2 日
0.1.0 2024 年 5 月 2 日

#847Rust 模式

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MIT/Apache

16KB
214

dyn Any 到其他 trait 对象的转换

  • no_std no alloc 支持
  • 无 proc macros
  • 无不安全代码

用法

[dependencies]
crosstrait = "0.1"

然后使用 register!{ 类型 => 特性 } 声明性宏和 Cast 特性。

对于嵌入式,链接器需要被告知类型注册表。

示例

use core::any::Any;
use crosstrait::{Cast, Castable, CastableRef, entry, register, REGISTRY, Registry};

// Some example traits to play with
use core::{fmt::{Debug, Formatter, Write}, ops::{AddAssign, SubAssign}};

// Add types and trait implementations to the default registry
// Implementation status is verified at compile time
register! { i32 => dyn Debug }

// Registering foreign types and traits works fine
// Serialization/deserialization of `dyn Any` is a major use case
// register! { i32 => dyn erased_serde::Serialize }

// If a type is not Send + Sync, it can't cast as Arc.
// `no_arc` accounts for that
register! { Formatter => dyn Write, no_arc }

// Check for trait impl registration on concrete type
assert!(i32::castable::<dyn Debug>());

// Check for trait impl registration on Any
let any: &dyn Any = &42i32;
assert!(any.castable::<dyn Debug>());

// SubAssign<i32> is impl'd for i32 but not registered
assert!(!any.castable::<dyn SubAssign<i32>>());

// Cast ref
let a: &dyn Debug = any.cast().unwrap();
println!("42 = {a:?}");

// Cast mut
let mut value = 5i32;
let any: &mut dyn Any = &mut value;
let v: &mut dyn AddAssign<i32> = any.cast().unwrap();
*v += 3;
assert_eq!(value, 5 + 3);

// Cast Box
let any: Box<dyn Any> = Box::new(0i32);
let _: Box<dyn Debug> = any.cast().unwrap();

// Cast Rc
use std::rc::Rc;
let any: Rc<dyn Any> = Rc::new(0i32);
let _: Rc<dyn Debug> = any.cast().unwrap();

// Cast Arc
use std::sync::Arc;
let any: Arc<dyn Any + Sync + Send> = Arc::new(0i32);
let _: Arc<dyn Debug> = any.cast().unwrap();

// Explicit registry usage
let any: &dyn Any = &0i32;
let _: &dyn Debug = REGISTRY.cast_ref(any).unwrap();

// Custom non-static registry
let myreg = Registry::new(&[entry!(i32 => dyn Debug)]);
let _: &dyn Debug = myreg.cast_ref(any).unwrap();

// Autotraits and type/const generics are distinct
let a: Option<&(dyn Debug + Sync)> = any.cast();
assert!(a.is_none());

// Registration in the default registry can happen anywhere
// in any order in any downstream crate
register! { i32 => dyn AddAssign<i32> }
  • intertrait: crosstrait 的想法来源,类似目标,类似功能,std,proc macros
  • miniconf: 提供了从异构嵌套数据结构中的节点获取 dyn Any 的多种方法,no_std,no alloc
  • erased_serde: Serialize/Serializer/Deserializer 特性对象
  • downcast/downcast-rs: 支持 dyn Trait -> 类型
  • linkme: 用于构建分布式静态类型注册表的链接器魔法

限制

no_std 上的注册表大小

目前 no_std 上全局注册表的大小是固定的,并任意设置为 128 个条目。

自动特性

由于将任何组合的自定义特性(特别是 SendSyncUnpin)添加到特质会导致生成一个独特的特质,因此所有相关的特质组合加上自定义特性都需要显式注册。

全局注册表

可以显式构建和使用自定义的非静态 Registry,但 Cast 特性将不会使用它。

used_linker

可能需要不稳定的 used_with_arg 功能来防止链接器优化掉注册表中的项目。通过使用 used_linker crate 功能并使用夜间工具链来启用它。

注册表键

注册表键的大小为 size_of::<[TypeId; 2]>() = 32 字节。哈希和键存储/比较没有针对性能进行调整。

依赖关系

~2.5MB
~47K SLoC