Question

我遇到了一个问题，就所有权，生命周期以及所有问题而言，我都不知道如何模拟Rust。

我有一个大结构：

struct LargeStruct {
    x: f32,
    n: i32,
    // lot of other fields.
}

结构很大，我想避免复制，因此我随身携带指针。

我有一个foo函数，它指向LargeStruct和f32值。如果此值大于字段x，我想创建一个x设置为此值的新对象，并返回它。如果它不大，那么我想返回原始指针本身。

我天真地实现了这样：

fn foo(object: &LargeStruct, y: f32) -> &LargeStruct {
    if object.x < y {
        LargeStruct {
            x: y,
            n: object.n,
            // ...
        }
    }
    else {
        object
    }
}

但它不起作用：if的两个分支不返回相同的类型。在第一种情况下，我实际返回LargeStruct，在第二种情况下，我返回&LargeStruct。如果我修改对象构造以获取其指针：

    &LargeStruct {

然后它也不起作用：构造的对象的生命周期太短，所以我不能从函数中返回它。

如果我尝试在堆上构建对象：

    ~LargeStruct {

我现在有另一个编译错误：

if和else有不兼容的类型：期望~LargeStruct但找到了 &LargeStruct（预期＆amp; -ptr但找到了〜-ptr）

我试图在函数签名中指定生命周期：

fn foo<'a>(object: &'a LargeStruct, y: f32) -> &'a LargeStruct {

但它没有帮助：我不知道如何建立一个具有相同生命周期的新LargeStruct。

我这样称呼这个函数：

fn main() {
    let object = LargeStruct{ 
        x: 1.0, 
        n: 2,
        // ...
    };

    let result = foo(&object, 2.0);
}

Answer 1

您的方法背后的意图是，只有在我理解正确的情况下，才会在特定条件下返回修改后的副本。在Rust中，可以使用返回Option<~LargeStruct>类型的函数建模（甚至可能使用Option<LargeStruct>，但我不确定编译器是否可以在这种情况下有效地移动大对象。）

fn foo(object: &LargeStruct, y: f32) -> Option<~LargeStruct> {
    if object.x < y {
        return Some(~LargeStruct {
            x: y,
            //n: object.n,
            // ...
        })
    }
    None
}

至于为什么你的方法不起作用：Rust不允许你返回对函数返回后将被释放的对象的引用。终身是一种说明对象必须至少与对它的引用一样长的方式。

Answer 2

问题的答案

以这种方式设计某些东西完全透明是不可能的;引用的寿命必须始终不超过其所有者的范围;因此，不可能返回对范围不超过函数的对象的引用。

这可以通过enum指定返回类型作为对LargeStruct或LargeStruct的引用的方式来解决，但它很笨拙：

pub struct LargeStruct {
    a: int,
}

pub enum LargeStructOrRef<'a> {
    LargeStructRef(&'a LargeStruct),
    LargeStruct(LargeStruct),
}

fn foo<'a>(object: &'a LargeStruct, y: f32) -> LargeStructOrRef<'a> {
    if object.x < y {
        LargeStruct(LargeStruct {
            x: y,
            n: object.n,
            // ...
        })
    } else {
        LargeStructRef(object)
    }
}

然后，您需要在LargeStruct和LargeStructRef之间进行模式匹配 - 它不能对调用者透明。

替代设计

你可以用不同的方式设计它来解决这些困难。例如，您可以让foo获取&mut LargeStruct并修改结构，而不是在object.x < y时创建新结构。（我认为这很可能是你真正想要的设计。）

使用特定生命周期构建对象

2 个答案:

问题的答案

替代设计