Entry::Occupied.get()返回引用当前函数拥有的数据，尽管哈希表应该拥有所有权。

Question

我的目标是在Rust书第13.1章中实现对cacher结构的建议改进，即创建一个结构体，它接受一个函数并使用记忆化技术来减少调用给定函数的次数。为了实现这一点，我创建了一个具有HashMap的结构体。

struct Cacher<T, U, V>
where T: Fn(&U) -> V, U: Eq + Hash
{
  calculation: T,
  map: HashMap<U,V>,
}

有两种方法，一种是构造函数，另一种是负责备忘的函数。

impl<T, U, V> Cacher<T, U, V>
    where T: Fn(&U) -> V, U: Eq + Hash
{
    fn new(calculation: T) -> Cacher<T,U,V> {
        Cacher {
            calculation,
            map: HashMap::new(),
        }
    }

    fn value(&mut self, arg: U) -> &V {
        match self.map.entry(arg){
            Entry::Occupied(occEntry) => occEntry.get(),
            Entry::Vacant(vacEntry) => {
                let argRef = vacEntry.key();
                let result = (self.calculation)(argRef);
                vacEntry.insert(result)
            }
        }
    }
}

我使用了Entry枚举，因为我没有找到更好的方法来确定HashMap是否包含一个键，如果它没有，则计算该值并将其插入到HashMap中，同时返回对它的引用。

如果我想编译上面的代码，我会得到一个错误，指出occEntry被它的.get()方法借用了（这对我来说很好），而.get()“返回引用当前函数拥有数据的值”。

我的理解是，编译器认为occEntry.get()所引用的值是由value(...)函数拥有的。但是，我不应该获取类型为V的值的引用，该引用由HashMap拥有吗？编译器是否因为该值被函数拥有并作为result短暂保存而感到困惑？

let result = (self.calculation)(argRef);
vacEntry.insert(result)

请注意，由于插入方法消耗了密钥，因此需要临时保存结果，这样argRef就不再有效。此外，我承认value的签名可能存在问题（请参见可变从HashMap中借用和生命周期省略），但我尝试避免Copy特征绑定。

为了快速重现问题，我附加了必要的use语句。感谢您的帮助。

use std::collections::HashMap;
use std::cmp::Eq;
use std::hash::Hash;
use std::collections::hash_map::{OccupiedEntry, VacantEntry, Entry};

- Nico227

Answer 1

让我们来看一下 OccupiedEntry::get() 的签名：

 pub fn get(&self) -> &V

这个签名告诉我们的是，从OccupiedEntry获取的引用只能在OccupiedEntry本身存在时才有效。但是，OccupiedEntry是一个局部变量，在函数返回时就会被删除。

我们需要的是一个引用的生命周期与HashMap的生命周期绑定。 Entry和OccupiedEntry都有一个生命周期参数（'a），它与HashMap::entry中的&mut self参数相关联。我们需要在OccupiedEntry上创建一个方法，该方法返回一个&'a V。虽然没有这样的方法，但有一个方法可以返回'&a mut V：into_mut。可变引用可以隐式地强制转换为共享引用，因此我们只需要将get()替换为into_mut()即可使你的方法编译。

fn value(&mut self, arg: U) -> &V {
    match self.map.entry(arg) {
        Entry::Occupied(occ_entry) => occ_entry.into_mut(),
        Entry::Vacant(vac_entry) => {
            let arg_ref = vac_entry.key();
            let result = (self.calculation)(arg_ref);
            vac_entry.insert(result)
        }
    }
}

- Francis Gagné