为什么`dyn Trait`不满足Sized约束？固定大小特性对象为何需要引用？

核心概念澄清 #

你产生疑问的核心原因是混淆了两个极易搞混的概念：dyn Trait 和指向它的指针类型。

• dyn Trait 本身是动态大小类型（DST），没有编译期可知的固定长度：不同实现了Trait的具体类型大小可能完全不同，所以dyn Trait无法直接存储在栈上，也不能直接作为函数参数传递，必须放在某种指针的后面。
• 你教程里提到的「64位系统下占16字节、包含数据指针和vtable指针的结构」，本质就是指向dyn Trait的指针，比如&dyn Trait、Box<dyn Trait>都属于这类，它们才是你说的胖指针，本身是固定大小的Sized类型。

设计一致性说明 #

Rust的指针设计逻辑完全统一，不存在你以为的不一致问题：

• 所有指向**编译期大小确定（Sized）**类型的指针，都是单usize大小的瘦指针，比如&i32、&String、&&dyn Trait都是，最后那个例子里因为&dyn Trait本身是固定16字节的Sized类型，所以指向它的引用自然就是普通的瘦指针。
• 所有指向**动态大小（DST）**类型的指针，都是多usize大小的胖指针，额外存储运行时需要的元信息：
  • 切片引用&[T]是胖指针，额外存储数组长度
  • trait对象引用&dyn Trait是胖指针，额外存储vtable指针
    两者的设计逻辑完全对齐，没有任何特殊处理。

示例验证 #

我们可以通过标准库的size_of函数直观验证这个规则：

use std::mem::size_of;

trait TestTrait {}
impl TestTrait for i32 {}

fn main() {
    // 64位系统下输出16，&dyn TestTrait是胖指针
    println!("size_of::<&dyn TestTrait>() = {}", size_of::<&dyn TestTrait>());
    // 64位系统下输出8，指向胖指针的引用是普通瘦指针
    println!("size_of::<&&dyn TestTrait>() = {}", size_of::<&&dyn TestTrait>());
    // 64位系统下输出16，切片引用也是胖指针，和trait对象引用逻辑一致
    println!("size_of::<&[i32]>() = {}", size_of::<&[i32]>());
}

如果尝试直接打印size_of::<dyn TestTrait>()，编译器会直接报错，提示dyn TestTrait没有固定大小，无法计算长度，也验证了我们上面的结论。

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