为什么 Deref::deref 的返回类型本身是一个引用？

Question

我正在阅读 Rust 的

Deref

特性的文档：

pub trait Deref {
    type Target: ?Sized;
    fn deref(&self) -> &Self::Target;
}

deref

函数的类型签名对我来说似乎违反直觉；为什么返回类型是引用？如果引用实现了此特征，以便可以取消引用它们，这会产生什么影响？

我能想到的唯一解释是引用没有实现

Deref

，但被认为是“原始可解引用”。但是，如何编写适用于 any 可解引用类型（包括

Deref<T>

和

&T

）的多态函数呢？

Answer 1

参考文献未实现

Deref

您可以看到 所有实现

Deref

的类型，并且

&T

都在该列表中：

impl<'a, T> Deref for &'a T where T: ?Sized

不明显的事情是，当您将

*

运算符与实现

Deref

的东西一起使用时，会应用语法糖。看看这个小例子：

use std::ops::Deref;

fn main() {
    let s: String = "hello".into();
    let _: () = Deref::deref(&s);
    let _: () = *s;
}

error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:5:17
  |
5 |     let _: () = Deref::deref(&s);
  |                 ^^^^^^^^^^^^^^^^ expected (), found &str
  |
  = note: expected type `()`
             found type `&str`

error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:6:17
  |
6 |     let _: () = *s;
  |                 ^^ expected (), found str
  |
  = note: expected type `()`
             found type `str`

对

deref

的显式调用返回

&str

，但运算符

*

返回

str

。这更像是您在调用

*Deref::deref(&s)

，忽略隐含的无限递归 （请参阅文档）。

Xirdus 的说法是正确的

如果

deref

返回一个值，它要么是无用的，因为它总是会移出，要么具有与其他函数截然不同的语义

虽然“没用”有点强；它对于实现

Copy

的类型仍然有用。

另请参阅：

• 为什么对 Deref::deref 结果断言会因类型不匹配而失败？

请注意，上述所有内容对于

Index

和

IndexMut

也同样有效。

Answer 2

编译器只知道如何取消引用 & 指针 - 但它也知道实现

Deref

特征的类型有一个

deref()

方法，可用于获取对给定对象内某些内容的适当引用。如果您取消引用一个对象，您实际上要做的是首先获取引用，然后才取消引用它。

如果

deref()

返回一个值，它要么是无用的，因为它总是会移出，要么具有与其他函数截然不同的语义，这不太好。

Answer 3

解除引用是两部分操作。一种是引用数据，另一种是访问引用背后的数据——这是在解引用运算符

*

的帮助下完成的。

Deref

特性仅完成第一部分——获取参考，然后将其提供给我们。然后解引用运算符

*

跟随引用（内存地址）并让我们访问该内存地址上的数据——这部分确实是编译器内置的。

fn main()
{
    let age: i32 = 90;
    let r_age = &age;       // first part: taking reference
    println!("{}", *r_age); // second part: accessing the reference
}

现在，如果我们没有引用，我们如何使用解引用运算符来访问数据

*

？

fn main()
{
   let age: i32 = 90;
   //println!("{}", *age);   // will not work, we did not take reference of age.
   println!("{}", *(&age));
}

现在可以为我们自己的类型实现

Deref

特征。

use std::ops::Deref; 

fn main()
{
   let d = OurOwnType(77);
   println!("{}", *d);
   println!("{}", *(d.deref()));
   println!("{}", *(Deref::deref(&d)));
   println!("{}", *(&d.0));
}

struct OurOwnType(i32);

impl std::ops::Deref for OurOwnType
{
    type Target = i32;
    fn deref(&self) -> &Self::Target
    {
        &self.0
    }
}

在

*d

编译器的幕后调用

deref

特征中的

Deref

方法，如提供引用的

d.deref()

，然后在解引用运算符

*

的帮助下进行解引用操作，让我们可以访问数据。这里的

Deref

特性完成了为我们提供参考的第一部分。