【译】Rust: 深入理解 PhantomData
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敗傢丶仔
2025-03-02 03:16:10
1. Auto Trait：PhantomData 实现的 auto trait（又名 OIBITs）仅针对不实现特定 trait 的类型。它允许我们使用 "deny-lists" 来指定类型不实现某个 trait，而与通常的 "allow-listing" 相反。
2. 'static Lifecycle vs Generics：结构体是否为 'static 依赖于它是否包含非 'static 元素。一旦包含，整个结构会变为泛型并关联到该生命周期参数。
3. 应用示例：PhantomData 可用于实现 "unsafe" trait，表示数据在引用期间是不可变的。它还能用于创建 PhantomNotSend 和 PhantomNotSync，帮助实现更严格的数据访问控制。
4. 人工泛型结构：当人们希望结构具有额外的类型或生命周期参数时，可以使用 PhantomData。例如，OutRef 结构体就是通过结合 PhantomData 和原始指针来实现的，以提供外部引用类型。
5. 非零优化：通过使用 core 库中的 NonNull 结构，可以提供非 null 的原始指针，并确保指针在给定不变量时不会是 null。
6. 型变（非正式）：子类型化是允许类型作为另一类型子类型的属性。例如，数组、引用和 Box 可以被视为特定类型的一部分。型变属性允许结构体在不同生命周期参数下具有协变或不变性。
7. 解决可靠性问题：通过使用 PhantomData，可以确保结构体在不同生命周期参数下的类型一致性，防止不合理的类型转换和数据访问。
在使用 PhantomData 时，保持不变性至关重要，以确保库/API 用户的调用点工程学不会受到影响。此外，PhantomData 也可用于表示对类型的所有权，以帮助 Rust 的 drop checker 防止不合理配置。PhantomData 是一个灵活且强大的工具，允许开发者在不引入额外内存开销的情况下，利用类型属性进行高级抽象。
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