Как ограничение Self: Sized на самом трейте влияет на возможность использовать его как dyn Trait?
Если сам трейт требует Self: Sized, его нельзя использовать как dyn Trait: Rust не создаст такой trait object. Причина в том, что dyn Trait — динамически размещаемый тип без заранее известного размера, а ограничение Self: Sized требует обратного.
Трейты в Rust поддерживают два основных сценария полиморфизма: статическую диспетчеризацию через обобщения и динамическую диспетчеризацию через trait objects. dyn Trait нужен, когда конкретный тип скрывается за указателем, например Box или ссылкой, а вызов метода выполняется через таблицу виртуальных методов.
Ограничение Sized выражает противоположное требование: размер типа должен быть известен во время компиляции. Поэтому трейт, обязательным супер-трейтом которого является Sized, несовместим с моделью trait object.
Рассмотрим интерфейс плагина, который объявлен как Trait: Sized. Его можно использовать с generic-параметрами, но нельзя хранить разные реализации в одном контейнере как Box<dyn Trait>.
Важно не путать две ситуации: ограничение Self: Sized на всём трейте запрещает сам trait object, а такое же ограничение только на отдельном методе обычно запрещает лишь вызов этого метода через trait object.
При создании dyn Trait конкретный тип реализации стирается. Сам объект содержит данные реализации и указатель на таблицу методов, но его полный размер известен только через внешний указатель или контейнер вроде Box.
Если трейт объявлен с Self: Sized, то для trait object потребовалось бы одновременно считать dyn Trait реализацией трейта и удовлетворяющим bound Sized. Это невозможно: dyn Trait является unsized-типом. Поэтому ошибка возникает уже при формировании типа dyn Trait, а не только при вызове метода.
Box<dyn Service> не исправляет проблему размера: Box действительно умеет хранить unsized-значение за указателем, но для этого сам трейт должен быть совместим с динамической диспетчеризацией.
Если ограничение нужно только для отдельных операций, обычно его помещают на метод, например where Self: Sized. Тогда сам трейт может использоваться как dyn Trait, но конкретный ограниченный метод через trait object недоступен. Это сохраняет динамическую диспетчеризацию для остальных методов.
Компромисс таков: Self: Sized на трейте упрощает проектирование API, которому нужны операции над конкретным типом, но полностью исключает хранение реализаций через trait object. Ограничение на метод даёт более гибкий API, однако часть интерфейса становится доступной только при статической диспетчеризации.
В системе плагинов разработчик объявил Plugin: Sized, потому что один из методов возвращает Self. Позже понадобилось хранить плагины разных типов в Vec<Box<dyn Plugin>>, но такой API оказался невозможен.
Вариант с сохранением Plugin: Sized подходит, если набор типов известен на этапе компиляции: плагины передаются через generic-функции, а вызовы получают статическую диспетчеризацию. Плюс — возможность использовать Self без дополнительных ограничений; минус — нельзя собрать разнородную коллекцию.
Другой вариант — убрать Sized с трейта и ограничить проблемный метод условием Self: Sized. Тогда обычные методы можно вызывать через dyn Plugin, а метод, зависящий от конкретного Self, остаётся доступным только при статическом вызове. Для плагинной системы это обычно лучший компромисс: разнородные плагины хранятся в Box<dyn Plugin>, а специфичные операции вызываются через generic API.
Вопрос 1. Можно ли хранить Box<dyn Trait> для трейта без Self: Sized, если сам метод возвращает Self?
Обычно нет: метод, возвращающий Self, не может быть корректно вызван через trait object, поскольку конкретный возвращаемый размер и тип неизвестны. Если поместить на этот метод ограничение Self: Sized, сам трейт может остаться доступным как dyn Trait, но такой метод нельзя будет вызвать через объект.
Вопрос 2. Делает ли Box<dyn Trait> трейт автоматически совместимым с динамической диспетчеризацией?
Нет. Box решает только задачу хранения unsized-значения за указателем. Трейт всё равно должен быть dyn-совместимым: например, его методы не должны требовать неизвестного размера Self или произвольных параметров типа, если эти методы должны вызываться через объект.
Вопрос 3. Что произойдёт, если Self: Sized является bound только у generic-функции, принимающей T: Trait?
Это не запрещает существование dyn Trait само по себе. Ограничение применяется к конкретному вызову функции: передать trait object можно только тогда, когда он удовлетворяет всем bounds функции. Поскольку dyn Trait не является Sized, функция с требованием T: Sized не примет его непосредственно как значение generic-параметра, хотя другие части API могут продолжать работать с &dyn Trait или Box<dyn Trait>.