实现索引特征时不受约束的生命周期错误答案

【问题标题】：Unconstrained lifetime error when implementing Index trait实现索引特征时不受约束的生命周期错误
【发布时间】：2016-12-23 00:53:15
【问题描述】：

我有一个拥有HashMap<String, String> 的结构，

struct Test {
    data: HashMap<String, String>,
}

我正在尝试为这种类型实现 Index 特征以映射到 hashmap 的 Index 实现（涉及其他逻辑，因此我无法公开 hashmap）。

如果我只是获得对哈希图中值的引用，则此方法有效：

impl<'b> Index<&'b str> for Test {
    type Output = String;
    fn index(&self, k: &'b str) -> &String {
        self.data.get(k).unwrap()
    }
}

但是，我想从中获得&Option<&String>，例如data.get()。所以我尝试了这个：

impl<'b, 'a> Index<&'b str> for Test {
    type Output = Option<&'a String>;
    fn index(&'a self, k: &'b str) -> &Option<&'a String> {
        &self.data.get(k)
    }
}

这会导致：

error[E0207]: the lifetime parameter `'a` is not constrained by the impl trait, self type, or predicates
 --> <anon>:8:10
  |
8 | impl<'b, 'a> Index<&'b str> for Test {
  |          ^^ unconstrained lifetime parameter

我理解“'a 中的unconstrained lifetime parameter”。现在'a 是Test 本身的生命周期，所以我想要（我认为）where 'Self: 'a（所以self 的寿命至少与'a 一样长）。我似乎无法为Index impl 解决这个问题？我尝试将PhantomData 添加到我的Test 中。但我没有得到任何地方。有什么建议么？

【问题讨论】：

你正在尝试的东西是不可能的。 index() 将始终返回一个引用，并且您不能返回对函数本地 Option<T> 的引用，因为它的寿命不够长。除此之外，我认为（只是一个疯狂的猜测）生命周期问题实际上与流迭代器相同。如果是这样的话，Rust 的类型系统还不足以表达这一点。但无论如何，您不想通过index() 返回Option<T>，因为它预计会在无效索引上出现恐慌。只需编写一个get() 方法，就像hashmap 一样。我希望这可能会有所帮助。
是的，我相信你是对的。从语义上讲，Index 应该恐慌，所以get() 是更好的选择。

标签： rust

【解决方案1】：

正如 cmets 中所指出的，您无法完全按照自己的意愿行事。但是，看起来您真正想要的是复制HashMap 的get 方法。所以我建议要么自己写，要么实现Deref（和不 DerefMut）让结构的所有者不可变直接访问内部HashMap。希望这意味着用户不能搞乱你的结构的内部逻辑。请记住，如果您同时执行这两种操作，则 Deref 将不会被称为 HashMap::get，因为 Test::get 将可用。

struct FooMap {
    data: HashMap<String, String>
}

复制get：

impl FooMap {
    pub fn get(&self, index: &str) -> Option<&String> { self.data.get(index) }
}

使用Deref:

impl Deref for FooMap {
    type Target = HashMap<String, String>;
    fn deref(&self) -> &Self::Target { &self.data }
}

Example code on Rust Playground

【讨论】：

逻辑有点复杂，所以在某些情况下查找实际上可能不是在哈希上；无论如何，这就是我正在使用的 - 它不必编写样板来将查找映射到内部容器。