如何禁止自定义类型被放入Vec、Rc等容器中？

Rust没有原生语法直接标记类型“不可被放入Vec、Rc这类容器”，但可以通过两种编译期可行的方式实现需求，无需依赖Pin的间接引用：

方法一：将类型设为动态大小类型（DST） #

Vec、Rc等容器要求元素必须是Sized（固定大小），我们可以让自定义类型成为动态大小类型（DST），这样容器无法持有它，编译时直接报错。

示例代码：

// 通过末尾的未固定长度数组字段，让类型成为DST
struct ImmovableObject<T>(T, [()]);

impl<T> ImmovableObject<T> {
    // 提供构造函数，返回Box包裹的实例（DST无法直接在栈上创建）
    fn new(value: T) -> Box<Self> {
        Box::new(ImmovableObject(value, []))
    }
}

fn main() {
    // 编译错误：the trait `Sized` is not implemented for `ImmovableObject<{integer}>`
    let mut x = vec![ImmovableObject(42, [])];
    
    // 正确用法：通过Box持有实例，无法放入Vec
    let obj = ImmovableObject::new(42);
}

方法二：私有字段+Pin包裹的构造函数 #

把类型的字段设为私有，仅提供返回Pin<Box<Self>>的构造函数，同时用PhantomPinned标记类型为!Unpin。用户无法直接创建裸实例，只能持有Pin包裹的Box，自然没法将类型本身放进容器。

示例代码：

use core::marker::PhantomPinned;
use core::pin::Pin;

struct ImmovableObject<T> {
    value: T,
    _pin: PhantomPinned, // 自动标记类型为!Unpin
}

impl<T> ImmovableObject<T> {
    // 仅返回Pin<Box<Self>>，用户无法获取裸实例
    fn new(value: T) -> Pin<Box<Self>> {
        Box::pin(Self {
            value,
            _pin: PhantomPinned,
        })
    }

    // 提供方法访问内部值
    fn get(&self) -> &T {
        &self.value
    }
}

// 显式禁止Unpin实现（PhantomPinned已自动实现，此步可选）
impl<T> !Unpin for ImmovableObject<T> {}

fn main() {
    // 编译错误：cannot construct `ImmovableObject<{integer}>` due to private fields
    let mut x = vec![ImmovableObject { value:42, _pin: PhantomPinned }];
    
    // 正确用法
    let obj = ImmovableObject::new(42);
    println!("{}", obj.get());
}

局限性说明 #

如果你的需求是允许用户直接创建栈上实例，但禁止放入容器，目前Rust没有完美的编译期解决方案——因为Rust的移动语义是默认行为，容器依赖这种移动能力。这种情况下只能用运行时检查（比如在Drop中验证对象地址是否从未改变），但无法在编译期阻止违规操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vacuum_tube