Rustelo/info/sobre_limitaciones_traits_gen.md

Las principales limitaciones al usar traits con métodos genéricos o tipos asociados en objetos dinámicos en Rust son:

• No se pueden usar como trait objects (dyn Trait): Un trait que define métodos genéricos o tipos asociados no cumple con los requisitos de object safety de Rust. Esto significa que no puedes crear objetos dinámicos como Box<dyn MiTrait>, ya que el compilador no puede garantizar cómo despachar esos métodos en tiempo de ejecución[9].

• Despacho dinámico imposible: Los métodos genéricos y los tipos asociados requieren que el compilador conozca todos los tipos concretos en tiempo de compilación, lo que es incompatible con el despacho dinámico que usan los trait objects (dyn Trait)[9].

• Polimorfismo limitado: Solo puedes usar estos traits de forma genérica (por ejemplo, fn foo<T: MiTrait>(t: T)) o con enums que agrupen implementaciones concretas, pero no puedes tratarlos de manera uniforme en tiempo de ejecución mediante punteros o referencias a dyn Trait.

• No es posible el type erasure: El mecanismo de type erasure (borrado de tipo) que permite a los trait objects ocultar el tipo concreto detrás de la interfaz del trait no funciona cuando hay tipos asociados o métodos genéricos, porque el compilador necesita saber los tipos exactos involucrados para cada método.

En resumen, los traits con métodos genéricos o tipos asociados no pueden ser usados como objetos dinámicos en Rust, lo que limita su uso para polimorfismo en tiempo de ejecución y obliga a buscar alternativas como enums o el uso exclusivo de genéricos en tiempo de compilación[9].

Sources [1] Traits - Manual https://www.php.net/manual/es/language.oop5.traits.php [2] Una limitación de los tipos genéricos en Java https://www.codemotion.com/magazine/es/lenguajes-de-programacion/una-limitacion-de-los-tipos-genericos-en-java/ [3] Traits en PHP - Diego Lázaro https://diego.com.es/traits-en-php [4] [bCube CMS]: ¿Sabías qué? Traits de PHP https://bcube.bitban.com/blog/traits-de-php [5] 5. CLASES Y FUNCIONES GENÉRICAS https://cursos.aiu.edu/Lenguajes%20de%20Programacion%20Orientados%20a%20Objetos/PDF/Tema%205b.pdf [6] Traits https://wiki.uqbar.org/wiki/articles/traits.html [7] Diagrama de colaboración - manuel.cillero.es https://manuel.cillero.es/doc/metodologia/metrica-3/tecnicas/diagrama-de-interaccion/diagrama-de-colaboracion/ [8] xc. un lenguaje orientado a componentes - Archivo Digital UPM https://oa.upm.es/9845/1/Jorge_Mederos_Martin.pdf [9] comprehensive-rust.pdf https://google.github.io/comprehensive-rust/es/comprehensive-rust.pdf [10] Tesis de Licenciatura Definición y Composición Dinámica de ... https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nCOM000768_DeBonis.pdf

Explicación: ¿Por qué no es posible el "type erasure" con traits que tienen tipos asociados o métodos genéricos en Rust?

En Rust, el type erasure (borrado de tipo) es la técnica que permite ocultar el tipo concreto de un objeto detrás de una interfaz común, como sucede con los trait objects (dyn Trait). Esto permite escribir código que puede trabajar con diferentes tipos concretos de forma uniforme en tiempo de ejecución.

¿Cómo funciona el type erasure con trait objects?

• Cuando usas un trait object (Box<dyn Trait>), Rust guarda una referencia a la vtable del trait, que contiene punteros a las implementaciones concretas de los métodos para ese tipo.
• Así, puedes llamar a métodos del trait sin saber el tipo concreto en tiempo de ejecución.

¿Por qué falla con tipos asociados o métodos genéricos?

• Tipos asociados: Si un trait tiene un tipo asociado (type Output;), el compilador necesita saber cuál es ese tipo para cada implementación concreta. Pero, al usar un trait object, el tipo concreto queda oculto, y Rust no puede determinar cuál es el tipo asociado al llamar a métodos que lo usan.
• Métodos genéricos: Los métodos genéricos dependen de parámetros de tipo que solo se conocen en tiempo de compilación. El trait object, al ocultar el tipo concreto, no puede saber qué versión del método genérico debe usar.

Ejemplo ilustrativo

trait MiTrait {
    type Output;
    fn get_output(&self) -> Self::Output;
}

No puedes hacer esto:

let objeto: Box<dyn MiTrait> = ...; // ERROR: el trait no es object-safe

Porque Self::Output puede ser diferente según la implementación, y el trait object no puede decidir qué tipo usar en tiempo de ejecución.

Resumen

• El type erasure permite ocultar detalles de implementación tras una interfaz común.
• Si el trait tiene tipos asociados o métodos genéricos, el compilador necesita conocer tipos concretos para poder despachar los métodos correctamente.
• Por eso, en estos casos, no es posible usar trait objects ni aplicar type erasure: el sistema de tipos de Rust exige conocer todos los tipos involucrados en tiempo de compilación para garantizar seguridad y eficiencia.

Esto es una característica fundamental del sistema de tipos de Rust y una de las razones por las que a veces se recurre a enums o a polimorfismo genérico en vez de trait objects cuando se necesita flexibilidad.

Sources

Explicación: ¿Por qué no es posible el "type erasure" con traits que tienen tipos asociados o métodos genéricos en Rust?

En Rust, el type erasure (borrado de tipo) es la técnica que permite ocultar el tipo concreto de un objeto detrás de una interfaz común, como sucede con los trait objects (dyn Trait). Esto permite escribir código que puede trabajar con diferentes tipos concretos de forma uniforme en tiempo de ejecución.

¿Cómo funciona el type erasure con trait objects?

• Cuando usas un trait object (Box<dyn Trait>), Rust guarda una referencia a la vtable del trait, que contiene punteros a las implementaciones concretas de los métodos para ese tipo.
• Así, puedes llamar a métodos del trait sin saber el tipo concreto en tiempo de ejecución.

¿Por qué falla con tipos asociados o métodos genéricos?

• Tipos asociados: Si un trait tiene un tipo asociado (type Output;), el compilador necesita saber cuál es ese tipo para cada implementación concreta. Pero, al usar un trait object, el tipo concreto queda oculto, y Rust no puede determinar cuál es el tipo asociado al llamar a métodos que lo usan.
• Métodos genéricos: Los métodos genéricos dependen de parámetros de tipo que solo se conocen en tiempo de compilación. El trait object, al ocultar el tipo concreto, no puede saber qué versión del método genérico debe usar.

Ejemplo ilustrativo

trait MiTrait {
    type Output;
    fn get_output(&self) -> Self::Output;
}

No puedes hacer esto:

let objeto: Box<dyn MiTrait> = ...; // ERROR: el trait no es object-safe

Porque Self::Output puede ser diferente según la implementación, y el trait object no puede decidir qué tipo usar en tiempo de ejecución.

Resumen

• El type erasure permite ocultar detalles de implementación tras una interfaz común.
• Si el trait tiene tipos asociados o métodos genéricos, el compilador necesita conocer tipos concretos para poder despachar los métodos correctamente.
• Por eso, en estos casos, no es posible usar trait objects ni aplicar type erasure: el sistema de tipos de Rust exige conocer todos los tipos involucrados en tiempo de compilación para garantizar seguridad y eficiencia.

Esto es una característica fundamental del sistema de tipos de Rust y una de las razones por las que a veces se recurre a enums o a polimorfismo genérico en vez de trait objects cuando se necesita flexibilidad.

Sources

Cómo diseñar traits para evitar problemas con type erasure en Rust

Para que tus traits sean compatibles con type erasure y puedan usarse como trait objects (dyn Trait), debes asegurarte de que sean object-safe. Aquí tienes las claves y mejores prácticas para lograrlo:

1. Evita métodos genéricos en los traits

• No declares métodos con parámetros genéricos dentro del trait.
• Los métodos genéricos requieren que el compilador conozca el tipo concreto en tiempo de compilación, lo que impide el uso de trait objects.

// ❌ No object-safe
trait MiTrait {
    fn metodo_generico<T>(&self, valor: T);
}

2. No uses tipos asociados ni Self en posiciones problemáticas

• Evita los tipos asociados (type Output;) si tu intención es usar el trait como objeto dinámico.
• No utilices Self como tipo de retorno ni en parámetros de métodos, salvo en el receptor (&self, &mut self, Box<Self>).

// ❌ No object-safe
trait OtroTrait {
    type Output;
    fn obtener(&self) -> Self::Output;
    fn clonar(&self) -> Self;
}

3. Usa receptores compatibles

• Los métodos deben recibir &self, &mut self o Box<Self>.
• No uses self por valor ni métodos estáticos.

// ✔️ Object-safe
trait Seguro {
    fn hacer_algo(&self);
}

4. No declares métodos estáticos

• Los métodos estáticos (fn crear() -> Self) requieren conocer el tipo concreto, lo que impide el type erasure.

Tabla resumen: reglas para traits object-safe

Regla	Permitido (✔️)	No permitido (❌)
Métodos genéricos	fn foo(&self)	fn foo<T>(&self, t: T)
Tipos asociados en métodos	fn foo(&self)	fn foo(&self) -> Self::Output
Self en retorno/parámetros	fn foo(&self)	fn foo(&self) -> Self
Métodos estáticos	—	fn crear() -> Self
Receptor	&self, &mut self, Box<Self>	self (por valor)

Ejemplo de trait object-safe

trait Dibujable {
    fn dibujar(&self);
}

Esto permite:

let figuras: Vec<Box<dyn Dibujable>> = vec![...];
for figura in figuras {
    figura.dibujar();
}

Consejos prácticos

• Si necesitas polimorfismo en tiempo de ejecución, diseña tus traits siguiendo estas reglas.
• Si necesitas tipos asociados o métodos genéricos, usa genéricos en funciones o enums como alternativa, pero no esperes poder usar trait objects.
• Consulta la documentación oficial de Rust sobre object safety para detalles y ejemplos avanzados.

Cumpliendo estas pautas, tus traits serán compatibles con type erasure y podrás aprovechar el polimorfismo dinámico de Rust sin sorpresas del compilador.

Sources