如果或如何使用引用和生命周期

Question

我正在通过实现一个简单的游戏来试验 rust，并很快遇到一种情况，我发现很难决定什么是更好的方法，我认为这与 Rust 中关于引用和生命周期的更广泛问题有关，希望有人有更好的经验。

假设我有一个代表Game世界的游戏，而GameObject是游戏中所有项目的特征。 和一个GameState来跟踪每次更新的 object 次碰撞，Collision 需要保存对其他GameObject的引用，以便判断哪些发生碰撞，为此我需要为Collision添加生命周期，然后将生命周期添加到GameState如果我希望游戏 object 保留 state，然后添加到Game ，或者我可以为每个更新滴答复制游戏状态。

trait GameObject {
   fn draw(&self, renderer: &Renderer);
   fn update(&mut self, state: &GameState, delta: f64);
}

struct Collision<'a> {
   obj1: &'a Box<dyn GameObject>,
   obj2: &'a Box<dyn GameObject>
}

struct GameState<'a> {
   // other states...
   collisions: Vec<Collision<'a>>,
}

struct Game {
   items: Box<dyn GameObject>,
}

impl Game {
   fn draw(&self, renderer: &Renderer){
      for item in &self.items {
         item.draw(render);
      }
   }
   fn update(&mut self, delta: f64){
      // create a state everytime? or hold a reference to it?
      for item in &self.items {
         item.update(delta);
      }
   }
}

所以这就是我 100% 确定什么是最好的方法，或者一般来说，一旦我们给 object 一个生命周期，那么任何其他 object 持有这个 object 将需要生命周期类型，而不是我们应该重新组织代码结构以避免一生？ 谢谢。

Answer 1

我的建议是在临时结构中使用生命周期，但避免将它们用于您想要保留的结构。 所以如果你为每一帧创建一个 GameState，添加到它，使用它并销毁它，那没关系。 但是如果你想让它在很多帧中保持活动状态，那么这些引用就会成为一个问题，因为你将一直保持你的对象被借用。

如果您的对象之间有复杂的引用，有几种不需要生命周期和持久借用的解决方案：

• 使用Rc<dyn GameObject>而不是Box并将指针的Weak版本存储在主容器以外的任何地方。
• 将对象存储在SlotMap中，并使用键来引用对象。
• 将对象存储在Vec中并使用索引来引用对象。 它就像SlotMap但更简单。 对于更简单的情况仍然有用，例如您的对象只创建一次，然后从未添加或删除。
• 使用实体组件系统 (ECS) 库，例如Bevy在上面的评论中建议的 Bevy。