如何在 Vec 上更新或插入？

Question

我正在用 Rust 编写一个数据结构。它包含一个Vec 的键值对。插入结构时，我需要找到一个匹配的键并更新键和值（实际上是一个子指针）。代码看起来有点像这样，其中pivots 是ref mut 到Vec<Pivot> 而Pivot 只是一个包含两个字段的结构：

match pivots.iter_mut().find(|ref p| key <= p.min_key) { // first mutable borrow
    Some(ref mut pivot) => {
        // If there is one, insert into it and update the pivot key
        pivot.min_key = key;
        pivot.child.insert(key, value) // recursive call
    },
    // o/w, insert a new leaf at the end
    None => pivots.push(Pivot /* ... */) // second mutable borrow
}

但是有一个问题。即使我没有在match 的第二个分支中使用可变迭代器，借用检查器仍抱怨我“不能一次多次将*pivots 借用为可变”。

这对我来说非常有意义，因为第一个借用仍在范围内，即使在 match 的这种情况下没有使用它。这有点不方便：一个更聪明的检查器肯定可以判断出借用是不重叠的。我在网上看到有人建议使用提前退货来避免这个问题，像这样：

match pivots.iter_mut().find(|ref p| key <= p.min_key) {
    Some(ref mut pivot) => {
        pivot.min_key = key;
        pivot.child.insert(key, value);
        return
    },
    None => ()
};
pivots.push(Pivot /* ... */)

但这似乎很难理解，尤其是当这意味着将这段代码分解为它自己的函数以允许return 时。是否有更惯用的方式来执行更新或插入操作？

Answer 1

有一个合并的 RFC "non-lexical lifetimes" 从长远来看可以解决这个问题。使用 Rust 1.31 中可用的 Rust 2018 中的非词法生命周期，您的代码可以按原样工作：

Playground

use std::collections::HashMap;

pub struct Pivot {
    pub min_key: u64,
    pub child: HashMap<u64, ()>,
}

fn update_or_append(pivots: &mut Vec<Pivot>, key: u64, value: ()) {
    match pivots.iter_mut().find(|ref p| key <= p.min_key) {
        Some(pivot) => {
            // If there is one, insert into it and update the pivot key
            pivot.min_key = key;
            pivot.child.insert(key, value);
            return;
        }
        // o/w insert a new leaf at the end
        None => {
            let mut m = HashMap::new();
            m.insert(key, value);
            pivots.push(Pivot {
                min_key: key,
                child: m,
            });
        }
    }
}

fn main() {
    let mut pivots = Vec::new();
    update_or_append(&mut pivots, 100, ());
}

如果这不适用于您的代码，请查看

• Returning a reference from a HashMap or Vec causes a borrow to last beyond the scope it's in?

---

在 Rust 2018 之前，您可以通过一些额外的控制流处理来解决它。

无论更新是否发生，您都可以让您的匹配生成一个 bool 值，并在下方使用该值附加一个条件块。我考虑将“更新或附加”逻辑放入一个单独的函数中（在更新后使用return）更惯用的方法：

Playground

use std::collections::HashMap;

pub struct Pivot {
    pub min_key: u64,
    pub child: HashMap<u64, ()>,
}

fn update_or_append(pivots: &mut Vec<Pivot>, key: u64, value: ()) {
    if let Some(pivot) = pivots.iter_mut().find(|ref p| key <= p.min_key) {
        // If there is one, insert into it and update the pivot key
        pivot.min_key = key;
        pivot.child.insert(key, value);
        return;
    }
    // otherwise insert a new leaf at the end
    let mut m = HashMap::new();
    m.insert(key, value);
    pivots.push(Pivot {
        min_key: key,
        child: m,
    });
}

fn main() {
    let mut pivots = Vec::new();
    update_or_append(&mut pivots, 100, ());
}

使用bool 跟踪更新是否发生：

Playground

use std::collections::HashMap;

pub struct Pivot {
    pub min_key: u64,
    pub child: HashMap<u64, ()>,
}

fn update_or_append(pivots: &mut Vec<Pivot>, key: u64, value: ()) {
    let updated = match pivots.iter_mut().find(|ref p| key <= p.min_key) {
        Some(pivot) => {
            // If there is one, insert into it and update the pivot key
            pivot.min_key = key;
            pivot.child.insert(key, value);
            true
        }
        // o/w insert a new leaf at the end below
        None => false,
    };
    if !updated {
        let mut m = HashMap::new();
        m.insert(key, value);
        pivots.push(Pivot {
            min_key: key,
            child: m,
        });
    }
}

fn main() {
    let mut pivots = Vec::new();
    update_or_append(&mut pivots, 100, ());
}

Answer 2

似乎最好的方法是使用索引而不是迭代器。

match pivots.iter().position(|ref p| key <= p.min_key) {
    Some(i) => {
        // If there is one, insert into it and update the pivot key
        let pivot = &mut pivots[i];
        pivot.min_key = key;
        pivot.child.insert(key, value)
    },
    // o/w, insert a new leaf at the end
    None => pivots.push(Pivot /* ... */)
}

这样，就不需要iter_mut。我仍然对这种替代方案并不完全满意，因为这意味着使用显式索引而不是迭代器。这对于 Vec 来说很好，但不适用于结构没有 O(1) 随机访问索引的容器。

我会接受一个不同的答案，让我避免使用索引。