如何創建 map 的字符串以在 Rust 中運行？

Question

我正在制作一個 Lisp來學習 Rust。

作為評估步驟的一部分，我需要創建一個關聯結構，將字符串（或其他）映射到函數。 在我更熟悉的語言中（Ruby，Clojure）我會簡單地在 hashmap 中定義匿名函數，例如

{ :+ (fn [a b] (+ a b))
  :- (fn [a b] (- a b)) } ; etc

在 Rust 中，這是不可能的，因為類型錯誤expected closure, found a different closure 。

let repl_env = HashMap::new();

repl_env.insert("+", |a, b| a + b);
repl_env.insert("-", |a, b| a - b); // expected closure, found a different closure

我想這里發生的事情是

• 編譯器將HashMap中的類型推斷為<String, WhateverTypeTheFirstClosureIs>
• 第二個閉包沒有相同的時間，因為編譯器錯誤繼續說， no two closures, even if identical, have the same type ？

我可以向 arguments 添加類型，從而使返回類型可推斷，但這無濟於事——我假設我需要以某種方式注釋閉包本身的類型？ 我在文檔中找不到執行此操作的方法。 該錯誤提示裝箱，但將閉包包裝在Box::new中無濟於事。 （我以前從未Box過）。

我還想知道 HashMap 中的HashMap閉包在這里使用是否正確。 我應該使用某種enum嗎？ （稍后當我將用戶定義的函數添加到我的 lisp 時，我想動態地添加一些東西，所以我假設不會）。

Answer 1

您實際上不需要在這里關閉，因為您沒有關閉任何東西，您只是在使用匿名 static 函數。

這意味着您可以將匿名函數轉換為 function 指針，它會正常工作，例如

let mut repl_env: HashMap<_, fn(i32, i32) -> i32> = HashMap::new();

repl_env.insert("+", |a, b| a + b);
repl_env.insert("-", |a, b| a - b);

如果你確實需要閉包，那么你必須使用某種動態調度（因為每個閉包都是完全不同的類型），通常類似於 `Box eg

let mut repl_env: HashMap<_, Box<dyn Fn(i32, i32) -> i32>> = HashMap::new();

repl_env.insert("+", Box::new(|a, b| a + b));
repl_env.insert("-", Box::new(|a, b| a - b));

后一個版本就是錯誤消息所談論的內容：裝箱閉包[和]（在這種情況下）使其成為特征 object。

我應該使用某種枚舉嗎？

使用枚舉可能是個好主意，因為最終您將擁有具有不同簽名的函數：這里您僅限於(i32, i32) -> i32的簽名。 盡管您也可以將通用簽名更新為例如(Values) -> Value並在內部執行分派/類型檢查/...

稍后當我向我的 lisp 添加用戶定義的函數時，我想動態地添加一些東西，所以我假設不會。

如果你想保持“本地”和“用戶”功能之間的區別，你總是可以有一個變體，它在你的枚舉中存儲評估用戶 function 的結果。 無論如何，您都需要一種方法來區分它們，因為最終評估者不會以相同的方式稱呼它們。

雖然我認為通常的方法是使所有可見函數統一為“用戶空間”，並根據內置函數實現這些函數（可以在語法上區分，或者特殊的 forms，甚至由編譯器進行模式匹配，可能會也可能不會用戶區可以訪問）。

我不知道 Lisps 通常是如何從根本上做到這一點的，但是例如你可以讓解釋器評估條款

(+ a b)

並檢查+是已知/標准 function 並且a和b是已知的兼容類型，然后在內部執行操作而不實際調用任何東西。

有趣的是，您可以提供一個正確定義的+ function 作為

(define (+ a b)
  (+ a b))

乍一看這看起來很荒謬，因為它應該遞歸自身，但內部節點可以由解釋器進行模式匹配，因此它可以作為高階函數的鈎子。

例如，這就是有多少 Smalltalks 處理了這個問題。 非文字發送將進入 trampoline 方法，然后該方法將無形地反彈到操作的內置方法中。