generics - 为什么不能将&&(Sized + Trait)强制转换为＆dyn Trait？

在下面的代码中，无法从对实现相同特征的动态大小类型的引用中获取对trait对象的引用。为什么是这个案子？如果我可以同时使用这两种方法来调用trait方法，那么&dyn Trait和&(?Sized + Trait)之间到底有什么区别？
实现FooTraitContainerTrait的类型可能有type Contained = dyn FooTrait或type Contained = T，其中T是实现FooTrait的具体类型。在这两种情况下，获得一个&dyn FooTrait是很简单的。我想不出另一个案子会失败。为什么这在一般情况下是不可能的？

trait FooTrait {
    fn foo(&self) -> f64;
}

///

trait FooTraitContainerTrait {
    type Contained: ?Sized + FooTrait;
    fn get_ref(&self) -> &Self::Contained;
}

///

fn foo_dyn(dyn_some_foo: &dyn FooTrait) -> f64 {
    dyn_some_foo.foo()
}

fn foo_generic<T: ?Sized + FooTrait>(some_foo: &T) -> f64 {
    some_foo.foo()
}

///

fn foo_on_container<C: FooTraitContainerTrait>(containing_a_foo: &C) -> f64 {
    let some_foo = containing_a_foo.get_ref();
    // Following line doesn't work:
    //foo_dyn(some_foo)
    // Following line works:
    //some_foo.foo()
    // As does this:
    foo_generic(some_foo)
}

取消注释FooTraitContainerTrait行将导致编译器错误

error[E0277]: the size for values of type `<C as FooTraitContainerTrait>::Contained` cannot be known at compilation time
  --> src/main.rs:27:22
   |
27 |     foo_dyn(contained)
   |             ^^^^^^^^^ doesn't have a size known at compile-time
   |
   = help: the trait `std::marker::Sized` is not implemented for `<C as FooTraitContainerTrait>::Contained`
   = note: to learn more, visit <https://doc.rust-lang.org/book/ch19-04-advanced-types.html#dynamically-sized-types-and-the-sized-trait>
   = help: consider adding a `where <C as FooTraitContainerTrait>::Contained: std::marker::Sized` bound
   = note: required for the cast to the object type `dyn FooTrait`

最佳答案

这个问题可以简化为以下简单的示例（感谢turbulencetoo）：

trait Foo {}

fn make_dyn<T: Foo + ?Sized>(arg: &T) -> &dyn Foo {
    arg
}

乍一看，这确实应该编译，正如您所观察到的：
如果T是Sized，编译器静态地知道它应该使用什么vtable来创建trait对象；
如果T是dyn Foo，则vtable指针是引用的一部分，只能复制到输出。
但是，还有第三种可能会给工作带来麻烦：
如果T是一些不dyn Foo的未分级类型，即使特性是对象安全的，也没有vtable forimpl Foo for T。
没有vtable的原因是，具体类型的vtable假设self指针是细指针。当对dyn Trait对象调用方法时，vtable指针用于查找函数指针，并且只将数据指针传递给函数。
但是，假设您为非大小化类型实现了（n对象安全）特征：

trait Bar {}
trait Foo {
    fn foo(&self);
}

impl Foo for dyn Bar {
    fn foo(&self) {/* self is a fat pointer here */}
}

如果这个impl有vtable，它就必须接受fat指针，因为impl可能使用Bar的方法，这些方法在self上动态调度。
这会导致两个问题：
没有地方可以将Barvtable指针存储在&dyn Foo对象中，该对象只有两个指针大小（数据指针和Foovtable指针）。
即使两个指针都有，也不能混合和匹配“胖指针”vtables和“瘦指针”vtables，因为它们必须以不同的方式调用。
因此，即使dyn Bar实现Foo，也不可能将&dyn Bar变成&dyn Foo。
尽管切片（另一种非大小化类型）不是使用vtables实现的，但是指向它们的指针仍然很胖，所以同样的限制也适用于impl Foo for [i32]。
在某些情况下，您可以使用CoerceUnsized（从Rust 1.36开始仅在夜间）来表示边界，如“必须强制到&dyn FooTrait”。不幸的是，我不知道如何把这个应用到你的案例中。
另见
What is a "fat pointer" in Rust?
Use trait object to pass str in rust有一个引用非大小化类型（str）的具体示例，该类型不能强制为对trait对象的引用。