当一个对象可能实现多个特征时，如何创建对特征的引用结构？

Question

我有一个管理多个传感器的结构。我有陀螺仪，加速度计，磁强计，气压计和温度计。所有这些都是特征。

pub struct SensorManager {
    barometer: Barometer + Sized,
    thermometer: Thermometer + Sized,
    gyroscope: Gyroscope + Sized,
    accelerometer: Accelerometer + Sized,
    magnetometer: Magnetometer + Sized
}

我需要使它模块化，以便在配置文件中，您可以指定您正在使用的传感器。

问题是有些传感器重叠。例如:一个人可以有一个包含陀螺仪、加速度计和磁强计的LSM9DS0，而另一个人可以有一个L3GD20陀螺仪和一个LSM303D加速度计，磁强计。

在C++中，我会存储指针或引用，但我不知道如何在Rust中安全地实现这一点。

短版本:需要引用每个传感器作为此结构的成员。其中一些引用具有相同的对象。

Answer 1

在C++中，我会存储指针或引用

铁锈不是外星人。你也做同样的事。主要的区别在于，锈蚀会阻止你通过两条不同的路径变异一件东西，或者有一个悬挂在空中的引用。

回答您的问题有的许多潜在的解决方案。例如，您没有描述您是否需要能够对传感器进行变异，或者描述传感器是否会超过管理器、是否涉及线程等等。所有这些都会影响到微优化代码的性能。

最灵活的解决办法是：

1. 使用https://doc.rust-lang.org/std/rc/index.html，如Rc或Arc提供的。这允许多个东西拥有传感器。
2. 使用https://doc.rust-lang.org/std/cell/index.html，如RefCell或Mutex提供的。这将从编译时到运行时一次执行单个变异引用。
3. 在决定在运行时使用什么具体对象时，使用https://doc.rust-lang.org/stable/book/ch17-02-trait-objects.html对动态调度进行建模。

use std::{cell::RefCell, rc::Rc};

trait Barometer {
    fn get(&self) -> i32;
    fn set(&self, value: i32);
}

trait Thermometer {
    fn get(&self) -> i32;
    fn set(&self, value: i32);
}

trait Gyroscope {
    fn get(&self) -> i32;
    fn set(&self, value: i32);
}

struct Multitudes;
impl Barometer for Multitudes {
    fn get(&self) -> i32 {
        1
    }
    fn set(&self, value: i32) {
        println!("Multitudes barometer set to {}", value)
    }
}

impl Thermometer for Multitudes {
    fn get(&self) -> i32 {
        2
    }
    fn set(&self, value: i32) {
        println!("Multitudes thermometer set to {}", value)
    }
}

struct AutoGyro;

impl Gyroscope for AutoGyro {
    fn get(&self) -> i32 {
        3
    }
    fn set(&self, value: i32) {
        println!("AutoGyro gyroscope set to {}", value)
    }
}

struct SensorManager {
    barometer: Rc<RefCell<dyn Barometer>>,
    thermometer: Rc<RefCell<dyn Thermometer>>,
    gyroscope: Rc<RefCell<dyn Gyroscope>>,
}

impl SensorManager {
    fn new(
        barometer: Rc<RefCell<dyn Barometer>>,
        thermometer: Rc<RefCell<dyn Thermometer>>,
        gyroscope: Rc<RefCell<dyn Gyroscope>>,
    ) -> Self {
        Self {
            barometer,
            thermometer,
            gyroscope,
        }
    }

    fn dump_info(&self) {
        let barometer = self.barometer.borrow();
        let thermometer = self.thermometer.borrow();
        let gyroscope = self.gyroscope.borrow();

        println!(
            "{}, {}, {}",
            barometer.get(),
            thermometer.get(),
            gyroscope.get()
        );
    }

    fn update(&self) {
        self.barometer.borrow_mut().set(42);
        self.thermometer.borrow_mut().set(42);
        self.gyroscope.borrow_mut().set(42);
    }
}

fn main() {
    let multi = Rc::new(RefCell::new(Multitudes));
    let gyro = Rc::new(RefCell::new(AutoGyro));

    let manager = SensorManager::new(multi.clone(), multi, gyro);

    manager.dump_info();
    manager.update();
}

游乐场上的完整示例

气压计:气压计+大小，

你真的不想这么做。Barometer既是特性，也是类型，但该类型没有大小。它总是需要在指针后面引用(&Barometer、Box<Barometer>、RefCell<Barometer>等)。

另请参阅：

• "dyn“在类型中是什么意思？