Rust 强制类型转换

在一些特定场景中，类型会被隐式地强制转换。这种转换通常导致类型被“弱化”，主要针对指针和生命周期。主要目的是让Rust适用于更多的场景，并且基本上是无害的。

强制转换包括下面几种：

如下几种类型之间允许进行强制转换：

  • 传递性：当T_1可以强制转换为T_2且T_2可以强制转换为T_3时，T_1就可以强制转换为T_3
  • 指针弱化：
    • &mut T转换为&T
    • *mut T转换为*const T
    • &T转换为*const T
    • &mut T转换为*mut T
  • Unsize：如果T实现了CoerceUnsized<U>，那么T可以强制转换为U
  • 强制解引用：如果T可以解引用为U（比如T: Deref<Target=U>），那么&T类型的表达式&x可以强制转换为&U类型的&*x

所有的指针类型（包括Box和Rc这些智能指针）都实现了CoerceUnsized<Pointer<U>> for Pointer<T> where T: Unsize<U>。Unsize只能被自动实现，并且实现如下转换方式：

  • [T; n] => [T]
  • T => Trait，其中T: Trait
  • Foo<..., T, ...> => Foo<..., U, ...>`，其中
    • T: Unsize<U>
    • Foo是一个结构体
    • 只有Foo的最后一个成员是和T有关的类型
    • 其他成员的类型与T无关
    • 如果最后一个成员的类型是Bar<T>，那么必须有Bar<T>: Unsize<Bar<U>>

强制转换会在“强制转换位置”处发生。每一个显式声明了类型的位置都会引起到该类型的强制转换。但如果必须进行类型推断，则不会发生类型转换。表达式e到类型U的强制转换位置包括：

  • let表达式，静态变量或者常量：let x: U = e
  • 函数的参数：takes_a_U(e)
  • 函数返回值：fn foo() -> U {e}
  • 结构体初始化：Foo { some_u: e }
  • 数组初始化：let x: [U; 10] = [e, ...]
  • 元组初始化：let x: (U, ..) = (e, ..)
  • 代码块中的最后一个表达式：let x: U = { ..; e }

注意，在匹配trait的时候不会发生强制类型转换（receiver除外，具体见下）。也就是说，如果为U实现了一个trait，T可以强制转换为U，并不能认为T也实现了这个trait。例如，下面的代码无法通过类型检查，虽然t可以强制转换为&T，而且有一个&T的trait实现。

trait Trait {}

fn foo<X: Trait>(t: X) {}

impl<'a> Trait for &'a i32 {}

fn main() {
    let t: &mut i32 = &mut 0;
    foo(t);
}
<anon>:10:5: 10:8 error: the trait bound `&mut i32 : Trait` is not satisfied [E0277]
<anon>:10     foo(t);
              ^~~

点操作符可以做到许多神奇的类型转换任务，比如自动引用，自动解引用，还有级联类型匹配后的强制类型转换。TODO：从这里偷一些信息 stackoverflow.com/questions/2851999...