在 Rust 中取消引用字符串和 HashMap

Posted 2023-02-14

【中文标题】在 Rust 中取消引用字符串和 HashMap

【英文标题】：Dereferencing strings and HashMaps in Rust

【发布时间】：2016-09-28 00:15:27

【问题描述】：

我试图了解 HashMaps 在 Rust 中是如何工作的，我想出了这个例子。

use std::collections::HashMap;

fn main() 
    let mut roman2number: HashMap<&'static str, i32> = HashMap::new();
    roman2number.insert("X", 10);
    roman2number.insert("I", 1);

    let roman_num = "XXI".to_string();
    let r0 = roman_num.chars().take(1).collect::<String>();
    let r1: &str = &r0.to_string();
    println!(":?", roman2number.get(r1)); // This works

    // println!(":?", roman2number.get(&r0.to_string())); // This doesn't

当我尝试编译未注释最后一行的代码时，我收到以下错误

error: the trait bound `&str: std::borrow::Borrow<std::string::String>` is not satisfied [E0277]
println!(":?", roman2number.get(&r0.to_string()));
                                            ^~~
note: in this expansion of format_args!
note: in this expansion of print! (defined in <std macros>)
note: in this expansion of println! (defined in <std macros>)
help: run `rustc --explain E0277` to see a detailed explanation

docs 的 Trait 实现部分将取消引用指定为 fn deref(&self) -> &str

那么这里发生了什么？

【问题讨论】：

我认为在这里使用 Borrow 特征是错误的（无论是谁编写了HashMap::get）。基本上，通用绑定说：您可以将对任何类型的引用传递给get，如果键类型可作为该类型借用。实际上应该是：您可以将任何类型传递给get，只要该类型可强制转换为键类型即可。但是我们不能向后兼容地解决这个问题:(

【参考方案1】：

该错误是由于编译器在类型推断期间选择了泛型函数HashMap::get 而不是String。但是你想要HashMap::get 而不是str。

所以改变

println!(":?", roman2number.get(&r0.to_string()));

到

println!(":?", roman2number.get::<str>(&r0.to_string()));

使其明确。这有助于编译器选择正确的函数。

查看Playground here。

在我看来，强制 Deref<Target> 只能在我们知道目标类型时发生，所以当编译器试图推断要使用哪个 HashMap::get 时，它会将 &r0.to_string() 视为类型 &String 但从不会 @987654337 @。而&'static str 没有实现Borrow<String>。这会导致类型错误。当我们指定HashMap::get::<str> 时，该函数需要&str，当强制可以应用于&String 以获得匹配的&str。

您可以查看Deref coercion 和String Deref 了解更多详情。

【讨论】：

谢谢。这就说得通了。但是，这不是意味着 Dref 有两个实现吗？一个返回 &str 和另一个 &String？该文档没有提及&String。我在这里错过了什么吗？

String only implements Deref<Target=str>。此实现可以将&String 强制转换为&str，其中预计$str。见Deref coercion。

【参考方案2】：

其他答案是正确的，但我想指出您有一个不需要的to_string（您已经将collect 转换为String）和另一种强制转换为&str 的方式，使用as:

let r0: String = roman_num.chars().take(1).collect();
println!(":?", roman2number.get(&r0 as &str));

在 这种 的情况下，我可能只是重写地图以包含 char 作为键：

use std::collections::HashMap;

fn main() 
    let mut roman2number = HashMap::new();
    roman2number.insert('X', 10);
    roman2number.insert('I', 1);

    let roman_num = "XXI";
    for c in roman_num.chars() 
        println!(":?", roman2number.get(&c));
    

注意，地图不需要明确的类型，它会被推断出来。

【讨论】：

只是添加另一个等效的替代方法：println!(":?", roman2number.get(r0.as_str()));，新的 ::as_str 方法。

【参考方案3】：

get 方法的定义如下所示

fn get<Q: ?Sized>(&self, k: &Q) -> Option<&V> where K: Borrow<Q>, Q: Hash + Eq

第一部分是您传递的对象类型：Q。 Q 有限制。 Q 的条件是

键类型K 需要在Q 上实现Borrow trait Q 需要实现 Hash 和 Eq 特征。

用您的实际类型替换它意味着键类型&'static str 需要实现Borrow<String>。根据Borrow 的定义，这意味着&'static str 需要可转换为&String。但是我读过的所有文档/文本都表明，无论您在哪里使用&String，您都应该使用&str。因此，提供&str -> &String 转换毫无意义，即使有时它会让生活变得更轻松。

由于每个reference type is borrowable as a shorter lived reference type.)，当&'static str 是键类型时，您可以传递&str，因为&'static str 实现Borrow<str>

【讨论】：

谢谢。 Borrow 的解释很有道理！