为了尝试重载调用语法,我引入了一个简单的缓存,可以缓存昂贵的计算结果。我对使用部分语法感到困惑。在问题之前,我将逐步介绍代码。

高速缓存旨在像这样使用:

fn fib(x: i32) -> i32 {
    if x < 2 { x } else { fib(x-1) + fib(x-2) }
}

fn main() {
    let mut cfib = Cache::new(fib);

    // Loop that repeats computation and extracts it from the cache
    // the second time.
    for x in 1..200 {
        let val = 5 * x % 40;
        println!("fibc({}) = {}", val, cfib(val));
    }
}

我们首先有一个序言,以启用尚未稳定的功能:
#![feature(fn_traits, unboxed_closures)]

use std::collections::HashMap;
use std::hash::Hash;

我们将缓存作为一种带有HashMap的结构和一个用于计算新值的函数来介绍。
struct Cache<T, R> {
    cache: HashMap<T, R>,
    func: fn(T) -> R,
}

impl<T, R> Cache<T, R>
    where T: Eq + Hash + Copy,
          R: Copy
{
    fn new(func: fn(T) -> R) -> Cache<T, R> {
        Cache { cache: HashMap::new(), func: func }
    }

    fn compute(&mut self, x: T) -> R {
        let func = self.func;
        let do_insert = || (func)(x);
        *self.cache.entry(x).or_insert_with(do_insert)
    }
}

由于缓存需要可变,因此我创建了FnMut特性的实现。
impl<T, R> FnMut<(T,)> for Cache<T, R>
    where T: Eq + Hash + Copy,
          R: Copy
{
    extern "rust-call" fn call_mut(&mut self, args: (T,))
        -> Self::Output
    {
        let (arg,) = args;
        self.compute(arg)
    }
}

即使我发现FnMut<(T,)>语法很奇怪,这也很好并且安全,传达的意图也很清楚。由于我需要定义函数的返回类型,因此我想将开头写成:
impl<T, R> FnMut<(T,), Output=R> for Cache<T, R>
    where T: Eq + Hash + Copy,
          R: Copy
{}

但这失败并显示错误:

error[E0229]: associated type bindings are not allowed here
  --> src/main.rs:55:24
   |
55 | impl<T, R> FnMut<(T,), Output=R> for Cache<T, R>
   |                        ^^^^^^^^ associate type not allowed here

我必须像这样实现FnOnce:
impl<T, R> FnOnce<(T,)> for Cache<T,R>
    where T: Eq + Hash + Copy,
          R: Copy
{
    type Output = R;

    extern "rust-call" fn call_once(self, _arg: (T,))
        -> Self::Output
    {
        unimplemented!()
    }
}

这是毫无意义的,因为永远不会调用call_once,并且从Associated Types看来这应该是可能的。但是,它失败并显示错误消息,表明那里不允许使用关联的类型。

Rust Compiler Error Index提到语法Fn(T) -> R,还说Fn<(T,), Output=U>应该可以工作,但是即使我使用每晚的Rust编译器,我也无法使其工作。

由于希望在编译时捕获尽可能多的错误,因此最好避免在FnOnce中创建“未实现”的函数,因为这将在运行时而不是编译时失败。

是否可以仅实现FnMut并以某种方式提供函数的返回类型?

最佳答案



这不是您决定的;这取决于来电者。他们可能决定在FnOnce上下文中调用缓存。

好消息是FnOnce有一个非常合理的实现-只需委托(delegate)给FnMut实现即可:

impl<T, R> FnOnce<(T,)> for Cache<T,R>
    where T: Eq + Hash + Copy,
          R: Copy
{
    type Output = R;

    extern "rust-call" fn call_once(mut self, arg: (T,))
        -> Self::Output
    {
        self.call_mut(arg)
    }
}

这就是编译器对这些特征的自动实现。如果合适,它还会将FnMut委派给Fn

也可以看看
  • Why is Fn derived from FnMut (which is derived from FnOnce)?
  • When does a closure implement Fn, FnMut and FnOnce?
  • 09-28 06:05