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我有一种将其数据存储在 a 后面的容器中的类型，该容器Rc<RefCell<>>大部分对公共 API 隐藏。例如：

struct Value;

struct Container {
    storage: Rc<RefCell<HashMap<u32, Value>>>,
}

impl Container {
    fn insert(&mut self, key: u32, value: Value) {
        self.storage.borrow_mut().insert(key, value);
    }

    fn remove(&mut self, key: u32) -> Option<Value> {
        self.storage.borrow_mut().remove(&key)
    }

    // ...
}

但是，查看容器内部需要返回一个Ref. 这可以使用Ref::map()- 例如：

// peek value under key, panicking if not present
fn peek_assert(&self, key: u32) -> Ref<'_, Value> {
    Ref::map(self.storage.borrow(), |storage| storage.get(&key).unwrap())
}

但是，我想要一个不惊慌失措的peek, 会返回Option<Ref<'_, Value>>. 这是一个问题，因为Ref::map要求您返回对 内部存在的东西的引用RefCell，所以即使我想 return Ref<'_, Option<Value>>，它也不起作用，因为返回的选项storage.get()是短暂的。

尝试使用从以前查找的密钥Ref::map创建一个Ref也不会编译：

// doesn't compile apparently the borrow checker doesn't understand that `v`
// won't outlive `_storage`.
fn peek(&self, key: u32) -> Option<Ref<'_, Value>> {
    let storage = self.storage.borrow();
    if let Some(v) = storage.get(&key) {
        Some(Ref::map(storage, |_storage| v))
    } else {
        None
    }
}

有效的方法是执行两次查找，但这是我真正想避免的事情：

// works, but does lookup 2x
fn peek(&self, key: u32) -> Option<Ref<'_, Value>> {
    if self.storage.borrow().get(&key).is_some() {
        Some(Ref::map(self.storage.borrow(), |storage| {
            storage.get(&key).unwrap()
        }))
    } else {
        None
    }
}

操场上的可编译示例。

像这样的相关问题假设内部参考总是可用的，所以他们没有这个问题。

我发现Ref::filter_map()哪个可以解决这个问题，但它还没有稳定版，而且还不清楚它离稳定还有多远。除非有其他选择，否则我会接受一个使用的解决方案，unsafe只要它是健全的并且依赖于书面保证。

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3 回答 3

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我设法想出了这个：

fn peek<'a>(&'a self, key: u32) -> Option<Ref<'a, Value>> {
    // Safety: we perform a guarded borrow, then an unguarded one.
    // If the former is successful, so must be the latter.
    // Conceptually, they are the same borrow: we just take the pointer
    // from one and the dynamic lifetime guard from the other.
    unsafe {
        let s = self.storage.borrow();
        let u = self.storage.try_borrow_unguarded().unwrap();
        u.get(&key).map(|v| Ref::map(s, |_| &*(v as *const _)))
    }
}

我只是借用了两次哈希图，然后抛弃了生命周期（通过将引用转换为指针），然后通过重新借用指针的所指对象将其恢复。我取消了生命周期参数，以确保它不会变得太长。

我认为这是正确的。尽管如此，我还是会继续期待以filter_map确保。

Asker 后来想出了这个变体，为了避免链接失效，我将其包括在这里：

fn peek<'a>(&'a self, key: u32) -> Option<Ref<'a, Value>> {
    // Safety: we convert the reference obtained from the guarded borrow
    // into a pointer. Dropping the reference allows us to consume the
    // original borrow guard and turn it into a new one (with the same
    // lifetime) that refers to the value inside the hashmap.
    let s = self.storage.borrow();
    s.get(&key)
        .map(|v| v as *const _)
        .map(|v| Ref::map(s, |_| unsafe { &*v }))
}
于 2021-04-24T16:39:29.717 回答
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您可以使用副作用来传达查找是否成功，然后Ref::map在没有成功值的情况下返回任意值。

impl Container {
    // ...

    fn peek(&self, key: u32) -> Option<Ref<'_, Value>> {
        let storage = self.storage.borrow();
        if storage.is_empty() {
            // The trick below requires the map to be nonempty, but if it's
            // empty, then we don't need to do a lookup.
            return None;
        }

        // Find either the correct value or an arbitrary one, and use a mutable
        // side channel to remember which one it is.
        let mut failed = false;
        let ref_maybe_bogus: Ref<'_, Value> = Ref::map(storage, |storage| {
            storage.get(&key).unwrap_or_else(|| {
                // Report that the lookup failed.
                failed = true;
                // Return an arbitrary Value which will be ignored.
                // The is_empty() check above ensured that one will exist.
                storage.values().next().unwrap()
            })
        });
        
        // Return the ref only if it's due to a successful lookup.
        if failed {
            None
        } else {
            Some(ref_maybe_bogus)
        }
    }
}

改进：

  • 如果该Value类型可以具有常量实例，那么您可以返回其中之一，而不是要求映射为非空；上面的方法只是适用于任何定义的最通用的方法Value，而不是最简单的方法。（这是可能的，因为 a&'static Value满足Ref's 的要求——引用只需要足够长的时间，而不是实际指向RefCell's 的内容。）

  • 如果该Value类型可以有一个常量实例，该实例不同于在映射中找到的任何有意义的实例（“哨兵值”），那么您可以在 final 中检查该值，if而不是检查单独的布尔变量。但是，这并没有特别简化代码；如果您有一个哨兵用于其他目的，或者如果您喜欢避免副作用的“纯函数式”编码风格，这将非常有用。

当然，如果Ref::filter_map变得稳定，这一切都没有实际意义。

于 2021-04-24T20:23:31.240 回答
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这是我最终使用的解决方案，直到Ref::filter_map()稳定。它改变了peek()问题中指定的签名，所以我不会接受这个答案，但它可能对其他偶然发现这个问题的人有用。

虽然peek()是一个强大的原语，但它在调用站点的使用归结为检查值的某些属性并基于此做出决策。对于这种用法，调用者不需要保留引用，它只需要临时访问它来提取它关心的属性。所以我们可以让peek接受一个检查值的闭包，并返回它的结果：

fn peek<F: FnOnce(&Value) -> R, R>(&self, key: u32, examine: F) -> Option<R> {
    self.storage.borrow().get(&key).map(examine)
}

在peek()最初指定的地方会写：

if let Some(event) = container.peek() {
    if event.time() >= deadline {
        container.remove_next();
    }
}

...有了peek()这个答案，人们会写：

if let Some(event_time) = container.peek(|e| e.time()) {
    if event_time >= deadline {
        container.remove_next();
    }
}
于 2021-04-24T21:59:01.860 回答