如何使用内部引用构建结构？

Question

我正在尝试使用邻接列表创建一个图形，但我无法弄清楚如何为邻接列表中的引用指定适当的生命周期。

我想要得到的是以下内容：

struct Graph<T> {
    nodes : Vec<T>,
    adjacencies : Vec<Vec<&T>>
}

这不起作用，因为引用类型缺少生命周期说明符。 我想我可以使用索引作为邻接，但我实际上对内部参考问题感兴趣，这只是表达这个问题的工具。

我看到它的方式，应该可以安全地进行，因为节点是由对象拥有的。 应该允许它保持对这些节点的引用。

我对吗？ 怎么能在Rust做到这一点？ 或者，如果我错了，我错过了什么？

Answer 1

由于Rust的内存安全性而无法在Rust中使用引用来表示此概念 - 这样的对象在没有已存在的情况下无法构建。 只要nodes和adjacencies是分开存储的，就可以了，但只要你尝试将它们连接在同一个结构中，它就无法工作。

替代方案是使用引用计数（如果不可变是Rc<T>或具有内部可变性的Rc<RefCell<T>> ）或使用不安全指针（ *const T或*mut T ）。

Answer 2

我认为这里有一个问题。 如果我们将它转​​换为C ++：

template <typename T>
struct Graph {
    std::vector<T> nodes;
    std::vector<std::vector<T*>> adjacencies;
};

在adjacencies点指向nodes ，然后人们意识到存在一个问题： nodes上的操作使引用无效（例如重新分配）会将悬空指针留给adjacencies 。

我看到至少有两种方法可以解决这个问题：

• 使用adjacencies索引，因为它们是稳定的
• 在nodes使用一个间接级别，以便固定内存

在Rust中，这给出了：

struct Graph<T> {
    nodes: Vec<T>,
    adjacencies: Vec<Vec<uint>>,
};

struct Graph<T> {
    nodes: Vec<Rc<RefCell<T>>>,
    adjacencies: Vec<Vec<Rc<RefCell<T>>>>,
};

注意： RefCell允许通过引入运行时检查来改变T尽管它是别名。