Rust中关于Vec引用的Reduce方法

Question

我试图将 Vec 的引用缩减为其总和，以便计算其平均值。但是，我遇到了编译器问题，我不知道哪里出现了借用/引用错误。

// Given a list of integers, use a vector and return the mean (the average value), median (when sorted, the value in the middle position), and mode (the value that occurs most often; a hash map will be helpful here) of the list.
fn main() {
    let list_of_integers = vec![200, -6_000, 3, 0, 23, 99, -1];

    let mean_ans = mean(&list_of_integers);
    // Other code that will also use list_of_integers hence why I want to reference list_of_integers so it doesn't get removed from memory

    println!("mean is {}", mean_ans);
}

fn mean(integers: &Vec<i32>) -> i32 {
    let length = integers.len() as i32;
    let sum = integers.iter().reduce(|&a, &b| &(a + b));

    match sum {
        Some(v) => v / length,
        None => 0,
    }
}

当我运行cargo run时，我收到了一个编译器错误，rust-analyzer也将reduce方法中的&(a + b)标记为错误。下面是错误的文本，但我也附上了图片以清楚地显示它所引用的内容。

error[E0515]: cannot return reference to temporary value
  --> src\main.rs:13:47
   |
13 |     let sum = integers.iter().reduce(|&a, &b| &(a + b));
   |                                               ^-------
   |                                               ||
   |                                               |temporary value created here
   |                                               returns a reference to data owned by the current function

error: aborting due to previous error

我不确定这里出了什么问题，因为我了解.iter()返回一个Vec的Iter引用，所以它的值已经被减小为&i32的a和b吗？当我从&(a + b)中删除&时，会得到以下编译器错误：“expected &i32, found i32 help: consider borrowing here: &(a + b)”。

请注意，我正在学习Rust，而且还没有完成其教程的一半，所以请随意将解决方案解释得像我是新手一样（因为我确实是新手）。

我使用的是Windows 10中的VSCode上的rust版本1.52.1和rustup版本1.24.1。

- alferguson_JS

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请将错误消息粘贴为文本，而不是作为屏幕截图。图像无法搜索，并且更难编辑。 - user4815162342

除非是向期望引用的函数传递，否则&(a + b) 毫无意义。 引用必须是对“某物”的引用，你正在返回对临时值的引用，这就像是一个局部变量，在闭包完成后被销毁。 请使用 integers.iter().copied() 来获取数字上的迭代器而不是引用，并在两个地方删除&。 - user4815162342

@user4815162342 我现在明白了。在 reduce 方法中创建的闭包一旦关闭，就会释放由 a + b 创建的值的内存，这会导致编译器出错，因为我对它的引用将无效。我添加了复制的方法，它可以正常工作。谢谢。如果您将您的评论粘贴为答案，我将把它标记为答案。 - alferguson_JS

附注：为什么不鼓励将String (&String)、Vec (&Vec)或Box (&Box)的引用作为函数参数？这是因为这些类型拥有所有权，如果将它们作为引用传递给函数，则可能会导致所有权问题和潜在的内存安全问题。相反，建议使用借用（&）或所有权转移（move）来传递这些类型的数据。 - Jmb

@user4815162342 我没想到它会保留那样的格式，我已经更新了我的问题，包括错误文本，谢谢。 - alferguson_JS

Answer 1

返回&(a + b)是不起作用的，因为它试图返回对临时值的引用。 a + b的结果就像一个无名的局部变量，即它是闭包内部的局部变量，在返回之前被销毁。解决这个问题最优雅的方法是使用integers.iter().copied()来获取一个迭代器，该迭代器包含实际的数字而不是引用。这样可以在两个地方都省略&。

请注意，像&(a + b)这样的表达式并不总是没有意义的。当您将引用向下传递时，例如传递给期望引用的函数或运算符时，它非常有用。在这种情况下，f(&(a + b))相当于{ let _tmp = a + b; f(&tmp) }，并且完全合理。

与上述无关的是，您可能希望您的函数接受一个切片&[i32]，而不是对向量的引用。这将使函数能够与向量保持不变，并接受其他连续的内存切片，例如来自数组的切片。（有关详细信息，请参见此处。）

- user4815162342

Answer 2

您的问题在于传递给 reduce 函数的函数必须返回与原始迭代器项相同类型的值，而通过 Iter 特性创建的迭代器始终为 &T。但是，您不能从函数返回引用，因为它将指向已释放的堆栈帧。
您的选项是：

• 使用 into_iter() 代替，它会消耗调用它的集合并产生拥有的值。
• 使用 iter().cloned()，它将克隆值，再次产生拥有值的迭代器，尽管对于非基元类型可能会很昂贵。

但是，在这种特定情况下，对于迭代器求和，您应该只使用 iter().sum()。

- Ivan C