實現索引特征以返回一個不是引用的值

Question

我有一個簡單的結構，我想為其實現Index ，但是作為 Rust 的新手，我在借用檢查器方面遇到了許多麻煩。 我的結構非常簡單，我想讓它存儲一個開始和步長值，然后當由usize索引時它應該返回start + idx * step ：

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

我的直覺是，我可以簡單地獲取Index的簽名並插入我的類型：

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

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

這給出了錯誤mismatched types表示expected type &f64, found type f64 。 作為尚未完全理解 Rust 的類型系統如何工作的人，我嘗試簡單地在表達式上加上& ：

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

這現在告訴我， borrowed value does not live long enough ，所以也許它需要一個生命周期變量？

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

錯誤是一樣的，但注釋現在給出了lifetime 'a而不是lifetime #1 ，所以我想這沒有必要，但在這一點上我覺得我被卡住了。 我很困惑，對於大多數語言來說，這樣一個簡單的練習在 Rust 中變得如此難以實現，因為我想要做的就是從恰好位於引用后面的函數返回一個計算。 我應該如何為按需計算值的簡單結構實施Index ？

Answer 1

Index trait 旨在返回一個借用的指向self成員的指針（例如Vec一個項目）。 來自Index trait 的index方法的簽名使得實現它以具有您描述的行為是不切實際的，因為您必須將index返回的每個值存儲在self並確保指針在MyStruct被刪除之前保持有效。

Answer 2

此用例與Index的直覺不匹配。 當我看到myStruct[3] ，我的直覺是，就像數組一樣，我得到了一個指向一些已初始化數據的指針。 Index的界面證實了這一直覺。

我可以看到您可能試圖實現的兩件事：

1. 為您的數據結構獲取良好的索引語法。

在這種情況下，我建議反對實現Index的前提，只提供一種返回f64而不是&f64 。

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

你沒有得到操作符，這很好，因為有人閱讀[]會被誤導，認為他們得到了一個指針。 但是你確實得到了你想要的功能。 根據您的用例，您可能希望重命名此方法。

2. 將MyStruct傳遞給具有Index邊界的參數。

這是有充分理由的棘手。 Index期望數據在它要求之前就在那里。 您無法生成並返回它，因為index返回f64 ，並且您無法在數據結構中生成它並返回一個指針，因為它不接受&mut self 。 您必須在調用index之前填充這些值。 一些重新設計將是有序的，重新設計的方向將取決於您的問題的更大背景。