通用類型，所有權和持久數據結構

Question

TL; DR如何在引用共享基礎數據的泛型類型上構建數據結構？

這個問題是關於鏽的語義和良好的數據建模。下面的代碼是我的問題（更）微不足道的蒸餾，突出我的具體問題，而不是我的實際代碼。

目標是創建一個函數，該函數可以構建幾個包含對泛型類型的共享數據的引用的向量。在下面的例子的命名中，我希望能夠返回可存儲Struct1和Struct2（由特性Trait提取）的矢量集合，但是因爲（在我的真實代碼中）Struct1和Struct2是相對很大，並且會比較頻繁地存儲在相對較多的地方，我寧願存儲對共享數據的引用，而不是將它們複製到整個地方。

我面對的（而且發生了許多中間修訂）目前的問題是：

1. 由於數據的，我嘗試存儲類型是Trait，這是不Sized我需要保存在我的向量
2. 引用由於每個結構將從多個向量引用，一個&參考是必要
3. 哲學上，有一個給定結構的無奇異的「主人」，因此沒有「正確」的地方粘我的結構，使他們不會與的範圍功能。
   1. 我認爲試圖通過全局向量Traits來解決這個問題，我可以在其中引用參考，不幸的是上面的問題（1）似乎排除了這種策略。

。

struct Struct1; 
struct Struct2; 

trait Trait { fn name(&self) -> &str; } 
impl Trait for Struct1 { fn name(&self) -> &str { "Struct1" } } 
impl Trait for Struct2 { fn name(&self) -> &str { "Struct2" } } 

fn shallow_copy<'a>(v: &'a Vec<&'a Box<Trait>>) -> Vec<&'a Box<Trait>> { 
    v.iter().map(|x|*x).collect() 
} 

fn build_vectors<'a>() -> (Vec<&'a Box<Trait>>, Vec<&'a Box<Trait>>) { 
    let box_struct1: &Box<Trait> = &(Box::new(Struct1) as Box<Trait>); 
    let box_struct2: &Box<Trait> = &(Box::new(Struct2) as Box<Trait>); 

    let vec1: Vec<&Box<Trait>> = vec![box_struct1]; 
    let mut vec2: Vec<&Box<Trait>> = shallow_copy(&vec1); 

    vec2.push(box_struct2); 

    (vec1, vec2) 
} 

fn join_names(v: &Vec<&Box<Trait>>) -> String { 
    v.iter().map(|s| s.name()).collect::<Vec<_>>().connect(" ") 
} 

fn main() { 
    let (vec1, vec2) = build_vectors(); 

    println!("vec1: {}", join_names(&vec1)); 
    println!("vec2: {}", join_names(&vec2)); 
} 

所需的輸出是：

vec1: Struct1 
vec2: Struct1 Struct2 

Answer 1

這聽起來像一個完美的使用情況爲Rc。 Rc是一個參考計數類型，允許您擁有多個所有者具有相同的值。

use std::rc::Rc; 

struct Struct1; 
struct Struct2; 

trait Trait { fn name(&self) -> &str; } 
impl Trait for Struct1 { fn name(&self) -> &str { "Struct1" } } 
impl Trait for Struct2 { fn name(&self) -> &str { "Struct2" } } 

fn shallow_copy<'a>(v: &[Rc<Trait + 'a>]) -> Vec<Rc<Trait + 'a>> { 
    v.iter().map(|x| x.clone()).collect() 
} 

fn build_vectors() -> (Vec<Rc<Trait>>, Vec<Rc<Trait>>) { 
    let vec1: Vec<Rc<Trait>> = vec![Rc::new(Struct1)]; 
    let mut vec2: Vec<Rc<Trait>> = shallow_copy(&vec1); 

    vec2.push(Rc::new(Struct2)); 

    (vec1, vec2) 
} 

fn join_names<'a>(v: &[Rc<Trait + 'a>]) -> String { 
    v.iter().map(|s| s.name()).collect::<Vec<_>>().connect(" ") 
} 

fn main() { 
    let (vec1, vec2) = build_vectors(); 

    println!("vec1: {}", join_names(&vec1)); 
    println!("vec2: {}", join_names(&vec2)); 
} 

注意，在shallow_copy封閉使用clone()克隆Rc。克隆Rc會創建一個新的Rc，它指向相同的值（基礎值爲而不是克隆的），共享引用計數增加1.丟棄Rc會減少引用計數，並且當引用計數降至零，底層價值就會下降。順便說一下，我已經改變了一些函數來取代引用的切片引用，而不是Vec引用，因爲它使得函數更一般化（例如，您也可以從數組中獲取切片）。

而且，我必須註釋與壽命特性的目的，因爲如果沒有註釋，編譯器假定'static（即Trait + 'static），這意味着「的Trait一個實現，它不包含任何借用指針（即比短'static）「，並導致了終身的錯誤。