如何表示共享可变状态?

时间:2015-02-09 20:20:55

标签: rust

我正在努力学习Rust,但我唯一要做的就是不停地试图将熟悉(对我而言)Java概念塞进其类型系统中。或者尝试使用Haskell概念等等。

我想用Player和许多Resource来编写游戏。每个Resource都可以由一个Player拥有:

struct Player {
    points: i32,
}

struct Resource<'a> {
    owner: Option<&'a Player>,
}

fn main() {
    let mut player = Player { points: 0 };
    let mut resources = Vec::new();
    resources.push(Resource {
        owner: Some(&player),
    });
    player.points = 30;
}

它无法编译,因为我无法将资源指向播放器,同时修改它:

error[E0506]: cannot assign to `player.points` because it is borrowed
  --> src/main.rs:15:5
   |
13 |         owner: Some(&player),
   |                      ------ borrow of `player.points` occurs here
14 |     });
15 |     player.points = 30;
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ assignment to borrowed `player.points` occurs here

此外,如果Resource拥有对Player的可变引用,我甚至不能拥有两个拥有相同所有者的Resource

解决此类案件的Rust方式是什么?


我过度简化了我的问题,虽然Shepmaster的答案是正确的答案,但这不是我想要的(因为我问的不是我真正想问的问题)。我会尝试改写它并添加更多上下文。

  1. 资源以某种方式连接 - 所有地图 资源形成(非)有向图。
  2. 每个玩家可以拥有许多资源,每个资源可以由一个玩家拥有。玩家应该能够从他们拥有的资源中获得积分。我想到了一个像fn addPoints(&mut self, allResources: &ResourcesMap) -> ()
  3. 这样的签名
  4. 玩家可以从另一个玩家手中接管与其中一个资源相关的资源。这可能会导致其他玩家失去一些分数。
  5. 问题:

    1. 如何在Rust中表示这样的图形(一种可能是循环的结构,其中每个节点可以从许多节点指向)?
    2. 原始问题:如果Resource指向Player,我无法修改播放器!
    3. Resource指向Player因为 - 执行此类操作的自然方式是从玩家A的某些资源开始,将地图移动到玩家的B资源并从该资源移动让玩家B减去积分。它在Rust中似乎并不自然(至少对我而言)。

2 个答案:

答案 0 :(得分:7)

cell documentation page有很好的例子。 Rust总是试图保护你不要做坏事(比如对同一件事有两个可变引用)。因此它并不像#34;容易&#34;使用Rust的内置引用,因为您需要进行运行时检查(在编译时检查Rust引用)。

仅存在RefCell类型。它在运行时检查可变性规则。您将获得一些内存和计算时间开销,但最终会得到Rust在其编译时检查中所承诺的相同内存安全性。

移植到RefCell的示例如下所示。

use std::cell::RefCell;

struct Player {
    points: i32,
}

// the lifetime is still needed to guarantee that Resources
// don't outlive their player
struct Resource<'a> {
    owner: &'a RefCell<Player>,
}

impl<'a> Resource<'a> {
    fn test(&self) -> i32 {
        self.owner.borrow().points
    }
}

fn main() {
    let player = RefCell::new(Player { points: 0 });
    let mut resources = Vec::new();
    resources.push(Resource { owner: &player });
    player.borrow_mut().points = 30;
    println!("{:?}", resources[0].test());
}

  

我担心的是,如果我尝试做的是尝试在Rust中编写Java代码,是否可以在不牺牲编译时安全的情况下以Rust方式完成?完全避免共享的可变状态?

您不会牺牲编译时安全性。 Rust确保(在编译时)您正确使用库。但是,如果使用borrow*函数,您的程序可能会在运行时恐慌。如果您使用try_borrow*函数,则可以检查它是否成功,如果没有,则执行一些回退操作。

您还可以将RefCell的引用计数框用于您的类型(Rc<RefCell<Player>>)。然后你只需要确保不创建循环,或者永远不会释放你的记忆。这将更像Java(尽管Java会自动查找周期)。

答案 1 :(得分:4)

  

每个资源都可以由一个玩家拥有。

然后让类型执行:

struct Player {
    points: i32,
    resources: Vec<Resource>,
}

struct Resource {
    gold: i32,
}

fn main() {
    let player1 = Player {
        points: 30,
        resources: vec![Resource { gold: 54 }],
    };
    let player2 = Player {
        points: 50,
        resources: vec![Resource { gold: 99 }],
    };

    // If you really need an array of all the resources...
    // Although this seems like you should just ask the Player to do something
    let mut resources: Vec<_> = vec![];
    resources.extend(player1.resources.iter());
    resources.extend(player2.resources.iter());
}

编辑感谢@ziggystar指出我的原始版本允许玩家只有一个Resource。现在玩家可能拥有N个资源,但他们仍然是资源的唯一所有者。