实现索引特征以返回一个不是引用的值

Question

我有一个简单的结构，我想为其实现Index ，但是作为 Rust 的新手，我在借用检查器方面遇到了许多麻烦。 我的结构非常简单，我想让它存储一个开始和步长值，然后当由usize索引时它应该返回start + idx * step ：

pub struct MyStruct {
    pub start: f64,
    pub step: f64,
}

我的直觉是，我可以简单地获取Index的签名并插入我的类型：

impl Index<usize> for MyStruct {
    type Output = f64;

    fn index(&self, idx: usize) -> &f64 {
        self.start + (idx as f64) * self.step
    }
}

这给出了错误mismatched types表示expected type &f64, found type f64 。 作为尚未完全理解 Rust 的类型系统如何工作的人，我尝试简单地在表达式上加上& ：

fn index(&self, idx: usize) -> &f64 {
    &(self.start + (idx as f64) * self.step)
}

这现在告诉我， borrowed value does not live long enough ，所以也许它需要一个生命周期变量？

fn index<'a>(&self, idx: usize) -> &'a f64 {
    &(self.start + (idx as f64) * self.step)
}

错误是一样的，但注释现在给出了lifetime 'a而不是lifetime #1 ，所以我想这没有必要，但在这一点上我觉得我被卡住了。 我很困惑，对于大多数语言来说，这样一个简单的练习在 Rust 中变得如此难以实现，因为我想要做的就是从恰好位于引用后面的函数返回一个计算。 我应该如何为按需计算值的简单结构实施Index ？

Answer 1

Index trait 旨在返回一个借用的指向self成员的指针（例如Vec一个项目）。 来自Index trait 的index方法的签名使得实现它以具有您描述的行为是不切实际的，因为您必须将index返回的每个值存储在self并确保指针在MyStruct被删除之前保持有效。

Answer 2

此用例与Index的直觉不匹配。 当我看到myStruct[3] ，我的直觉是，就像数组一样，我得到了一个指向一些已初始化数据的指针。 Index的界面证实了这一直觉。

我可以看到您可能试图实现的两件事：

1. 为您的数据结构获取良好的索引语法。

在这种情况下，我建议反对实现Index的前提，只提供一种返回f64而不是&f64 。

impl MyStruct {
    pub fn index(&self, idx: usize) -> f64 {
        self.start + (idx as f64) * self.step
    }
}

你没有得到操作符，这很好，因为有人阅读[]会被误导，认为他们得到了一个指针。 但是你确实得到了你想要的功能。 根据您的用例，您可能希望重命名此方法。

2. 将MyStruct传递给具有Index边界的参数。

这是有充分理由的棘手。 Index期望数据在它要求之前就在那里。 您无法生成并返回它，因为index返回f64 ，并且您无法在数据结构中生成它并返回一个指针，因为它不接受&mut self 。 您必须在调用index之前填充这些值。 一些重新设计将是有序的，重新设计的方向将取决于您的问题的更大背景。