Rust中如何避免Box传递时的所有权转移问题？

问题 #

我有一个方法需要接收持有实现了std::io::Write trait的结构体的Box。程序里用它写入stdout，测试时想让它写入缓冲区并生成字符串验证结果。

程序中的调用代码：

let stdOutWriter = Box::new(io::stdout());
write_output(&mut results, stdOutWriter);

其中write_output内部会调用：

let mut wtr = csv::Writer::from_writer(writer);

测试时我尝试这样调用：

let writer = Box::new(io::BufWriter::new(Vec::new()));
write_output(&mut results, writer).unwrap();
let bytes = Box::new(writer.into_inner().unwrap());
// 后续计划验证该字符串
let string = String::from_utf8(*bytes).unwrap();

问题是write_output会消耗writer，导致无法调用writer.into_inner()。于是我改成传递引用：

let mut writer = Box::new(io::BufWriter::new(Vec::new()));
write_output(&mut results, &mut writer).unwrap();

但出现类型不匹配错误：

expected mutable reference &mut Box<(dyn std::io::Write + 'static)>

found mutable reference &mut Box<BufWriter<Vec<u8>>>

补充：write_output的签名为：

fn write_output(results: &HashMap<u16, ResultRecord>,writer: &mut Box<dyn io::Write>) -> Result<(), Box<dyn Error>>

解决方案 #

方法一：调整write_output的参数类型（推荐） #

把write_output的参数从&mut Box<dyn io::Write>改成&mut dyn io::Write，这样无论是具体类型的引用还是 trait 对象的引用都能传递，灵活性更高：

use std::collections::HashMap;
use std::io;
use std::error::Error;

fn write_output(results: &HashMap<u16, ResultRecord>, writer: &mut dyn io::Write) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let mut wtr = csv::Writer::from_writer(writer);
    // 原有业务逻辑...
    wtr.flush()?;
    Ok(())
}

测试时可以正常持有BufWriter，调用后取出内部的Vec：

let mut writer = io::BufWriter::new(Vec::new());
write_output(&results, &mut writer).unwrap();
let bytes = writer.into_inner().unwrap();
let string = String::from_utf8(bytes).unwrap();
// 执行字符串验证逻辑...

生产环境调用无需额外修改，直接传标准输出的可变引用即可：

write_output(&results, &mut io::stdout()).unwrap();

方法二：不修改函数签名，手动转换 trait 对象 #

如果无法修改write_output的签名，可以先把具体类型的Box转为Box<dyn io::Write> trait 对象，再传递可变引用：

let mut writer: Box<dyn io::Write> = Box::new(io::BufWriter::new(Vec::new()));
write_output(&results, &mut writer).unwrap();

// 向下转换为具体类型并取出内部Vec
let buf_writer = *writer.downcast::<io::BufWriter<Vec<u8>>>().unwrap();
let bytes = buf_writer.into_inner().unwrap();
let string = String::from_utf8(bytes).unwrap();

这种方式需要处理downcast的类型匹配错误，不如第一种方法简洁直观。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jacob