如何創建一個包含大型數組的結構數組？

Question

如何創建一個包含固定大小的大數組的結構數組？我想使用數組而不是向量。

此代碼是一個例子，但

struct _Tmove { 
    data1: usize, 
    data2: u64, 
    data3: bool, 
} 

struct _TmoveP { 
    data4: Box<[_Tmove]>, 
    data5: isize, 
} 

fn main() { 
    let mut gen_list = Box::new([ 
     _TmoveP { 
      data5: 1, 
      data4: Box::new([_Tmove { data1: 5, data2: 1, data3: true }; 300]), 
     } 
     ; 100000]); 

    assert!(gen_list[0].data4[0].data1==5); 
} 

error[E0277]: the trait bound `_Tmove: std::marker::Copy` is not satisfied 
--> src/main.rs:16:29 
     | 
    16 |    data4: Box::new([_Tmove { data1: 5, data2: 1, data3: true }; 300]), 
            ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
    | 
    = note: the `Copy` trait is required because the repeated element will be copied 

error[E0277]: the trait bound `_TmoveP: std::marker::Copy` is not  satisfied 
--> src/main.rs:13:33 
    | 
13 |  let mut gen_list = Box::new([ 
    |        ^
    | 
    = note: the `Copy` trait is required because the repeated element will be copied 

我使用防鏽1.12不會編譯。

Answer 1

爲了受益於初始化語法：[expr; N]，expr的結果需要爲Copy（因爲需要創建副本）。

#[derive(Copy, Clone)] 
struct _Tmove { 
    data1: usize, 
    data2: u64, 
    data3: bool, 
} 

#[derive(Copy, Clone)] 
struct _TmoveP { 
    data4: Box<[_Tmove]>, 
    data5: isize, 
} 

然而，在這種情況下，_TmoveP不能是Copy，因爲它包含了Box這是不Copy。

好吧，讓我們擺脫Box：

#[derive(Copy, Clone)] 
struct _TmoveP { 
    data4: [_Tmove; 300], 
    data5: isize, 
} 

聽起來很棒？

但不幸的是，[_Tmove; 300]不Clone要麼:(我們是不幸擊中鏽編譯器的限制（它適用於尺寸小於32）。

的Copy是很容易的......但首先我們必須。手動執行Clone用簡單的方式是沒有樂趣，但它是很容易的：

impl Clone for _TmoveP { 
    fn clone(&self) -> _TmoveP { 
     unsafe { 
      let mut res = _TmoveP { 
       data4: std::mem::uninitialized(), 
       data5: self.data5, 
      }; 

      std::ptr::copy_nonoverlapping(
       &self.data4 as *const _Tmove, 
       std::mem::transmute(&mut res.data4), 
       300 
      ); 

      res 
     } 
    } 
} 

注：由於某種原因&mut res.data4 as *mut _不會編譯...什麼：X

然而，@Francis Gagné提醒我在評論中，有一個奇怪的招用Copy類型：

impl Clone for _TmoveP { 
    fn clone(&self) -> _TmoveP { *self } 
} 

這工作，出於某種原因，並在這些情況下派上用場。

最後，這個工程...哦，等等，在main有一個問題！

fn main() { 
    let gen_list = Box::new([ 
     _TmoveP { 
      data5: 1, 
      data4: [_Tmove { data1: 5, data2: 1, data3: true }; 300], 
     } 
     ; 100000]); 

    assert!(gen_list[0].data4[0].data1==5); 
} 

好的，here we go。

---

什麼處理數組只適用於小於32的尺寸？

簡單地說：Rust對非類型泛型參數沒有（還？）支持。

數組在特定情況下是特殊的，但需要獨立地爲每個大小實現特徵......所以標準庫實現了32個數組的特徵，因爲它似乎是一個很好的折衷。

Answer 2

您收到此錯誤是因爲您嘗試使用默認初始化語法來初始化一個數組，但是您的結構沒有實現Copy特徵，所以這是不允許的。您可以看到here的原因，但是，簡而言之，默認初始化語法將創建一個結構副本，然後嘗試將其複製100,000次。顯然，如果你的結構沒有標記爲Copy，那麼這是不允許的，所以會引發錯誤。

通常情況下，這可以通過兩種標記您的結構來解決作爲Copy，就像這樣：

#[derive(Clone, Copy)] 
struct _Tmove { 
    data1: usize, 
    data2: u64, 
    data3: bool, 
} 

#[derive(Clone, Copy)] 
struct _TmoveP { 
    data4: Box<[_Tmove]>, 
    data5: isize, 
} 

但是，你會發現，這仍然不能編譯，因爲你沒有真正有一個數組在這裏。你實際上已經使用了該片段的類型（take a look at this similar issue）。切片不要實現Copy，所以你的代碼不能編譯，因爲_TmoveP結構只能得到Copy，如果它的所有字段都是Copy。

目前還不清楚數組是否會總是有一個固定的大小。如果會，那麼您需要使用[T; N]類型，其中T是您的類型，N是元素的數量（例如[i32; 300]）。如果不是，你需要一個Vec<T>。

如果使用數組，則會出現另一個問題。數組實現Copy（最多32），但不是Clone，我們需要實現Clone的_TmoveP，然後才能實現Copy。所以，讓我們做自己：

impl Clone for _TmoveP { 
    fn clone(&self) -> _TmoveP { 
     _TmoveP { 
      data4: self.data4, 
      data5: self.data5 
     } 
    } 
} 

您可以然後從_TmoveP（剛剛離開Copy）的#[derive(Clone)]，我們終於達成有效的解決方案！ Here是我解決方案的操場鏈接。