Rust 虚类型参数

虚类型（phantom type）参数是一种在运行时不出现，而在（且仅在）编译时进行静态检查 的类型参数。

可以用额外的泛型类型参数指定数据类型，这类型可以充当标记，也可以供编译时类型检查 使用。这些额外的参数没有存储值，也没有运行时行为。

在下面例子中，我们使用 std::marker::PhantomData 作为虚类型参数的类型，创建 包含不同数据类型的元组。

use std::marker::PhantomData;

// 这个虚元组结构体对 `A` 是泛型的，并且带有隐藏参数 `B`。
#[derive(PartialEq)] // 允许这种类型进行相等测试（equality test）。
struct PhantomTuple<A, B>(A,PhantomData<B>);

// 这个虚类型结构体对 `A` 是泛型的，并且带有隐藏参数 `B`。
#[derive(PartialEq)] // 允许这种类型进行相等测试。
struct PhantomStruct<A, B> { first: A, phantom: PhantomData<B> }

// 注意：对于泛型 `A` 会分配存储空间，但 `B` 不会。
//       因此，`B` 不能参与运算。

fn main() {
    // 这里的 `f32` 和 `f64` 是隐藏参数。
    // 被指定为 `<char, f32>` 的 `PhantomTuple` 类型。
    let _tuple1: PhantomTuple<char, f32> = PhantomTuple('Q', PhantomData);
    // 被指定为 `<char, f64>` `PhantomTuple` 类型。
    let _tuple2: PhantomTuple<char, f64> = PhantomTuple('Q', PhantomData);

    // 被指定为 `<char, f32>` 的类型。
    let _struct1: PhantomStruct<char, f32> = PhantomStruct {
        first: 'Q',
        phantom: PhantomData,
    };
    // 被指定为 `<char, f64>` 的类型。
    let _struct2: PhantomStruct<char, f64> = PhantomStruct {
        first: 'Q',
        phantom: PhantomData,
    };
    
    // 编译期错误！类型不匹配，所以这些值不能够比较：
    //println!("_tuple1 == _tuple2 yields: {}",
    //          _tuple1 == _tuple2);
    
    // 编译期错误！类型不匹配，所以这些值不能够比较：
    //println!("_struct1 == _struct2 yields: {}",
    //          _struct1 == _struct2);
}

通过实现一个带虚类型参数的 Add trait 可以实现单位检查。这种 Add trait 的代码如下：// 这个 `trait` 会要求 `Self + RHS = Output`。` <RHS = S ...