Generics 如何在Rust中使用泛型类型的内部可变性？

我想设计一个Rust结构，它可以用一个实现

摘要

特征的对象来构造，并抽象方法后面的散列行为。下面是一个不可编译的简单示例：

使用摘要：：摘要；
结构加密{
文摘：D，
}
impl加密
哪里
D:文摘，
{
发布fn散列（&self，数据：&u8]）->Vec{
self.digest.chain（&data）.finalize_reset（）.to_vec（）
}
}

这无法编译，因为在方法签名中，

self

是不可变借用的，因此，

self.digest

不能不可变借用。因此它尝试复制它，但是由于

D

泛型没有定义为遵循

copy

特征，因此它失败了

无论如何，我不想复制它。我宁愿只举一个例子。我尝试过的一些事情：

• 将方法签名改为采用

  mut self

  。但这会将对象的所有权转移到方法中，之后就不能再使用它了

• 将

  摘要

  字段包装在

  RefMut

  或

  单元格

  中，以尝试采用，但我无法找到正确的方法，然后在不复制值的情况下可变地借用

  摘要

  。此外，如果可能的话，我们更愿意在编译时保留借阅检查

• 将

  D

  的类型更改为返回

  摘要的实例的函数，并使用它在
  hash（）
  方法内实例化新摘要。但是，即使我将其定义为
  D:Box
  ，编译器也会抱怨
  必须指定关联类型OutputSize（来自trait digest:：digest）的值。这看起来很有挑战性，因为我想支持不同的散列算法，它们会产生不同大小的散列
  
  

我试图使用泛型来获得trait边界在编译时的好处，但不得不承认，当与行为需要可变性的对象组合时，内部可变性的挑战阻碍了我。我们非常欣赏针对这一设计挑战的惯用防锈解决方案

奖金-如何避免复制并返回

无论如何，我不想复制它。我想要一个[代码>自我摘要]的例子

问题是

self.digest.chain（）

消耗（拥有）

self.digest

，这是

digest:：chain（）

契约的基本部分，您无法更改。内部可变性没有帮助，因为它不是一个可变性问题，而是一个对象生命周期问题——在移动或删除对象后，您不能使用它

不过，让

摘要

成为创建摘要的函数的想法应该是可行的。它需要两个泛型类型，一个用于摘要类型，其特征范围为

摘要

，另一个用于工厂，其特征范围为

Fn（）->D

：

struct Crypto<F> {
    digest_factory: F,
}

impl<D, F> Crypto<F>
where
    D: Digest,
    F: Fn() -> D,
{
    pub fn hash(&self, data: &[u8]) -> Vec<u8> {
        (self.digest_factory)()
            .chain(&data)
            .finalize()  // use finalize as the object is not reused
            .to_vec()
    }
}

要添加到以下内容，请使用内部可变性实现替代方案：

使用摘要：：摘要；
使用std:：cell:：RefCell；
结构加密{
文摘：RefCell，
}
impl加密
哪里
D:文摘，
{
发布fn散列（&self，数据：&u8]）->Vec{
让mut digest=self.digest.borrow_mut（）；
摘要。更新（和数据）；
摘要.将_reset（）最终确定为_vec（）
}
}

---

chain

要求您移动

digest

，那么您打算如何使用

chain

替换旧的

digest

。但是

self.digest.update（&data）；self.digest.finalize_reset（）.to_vec（）

仍然想借用

digest

作为不可变的，并且不能。在去掉

链

函数后，您可以更新

散列

的方法签名，以采用

&mut self

而不是

&self

，这似乎满足了您的所有要求，不是吗？啊，是的，我没有意识到

chain

想要移动

digest

，所以删除它并将签名更改为

mut&self

确实可以修复它，只要我还将加密对象创建为可变的。不过，最好把它放在内部。@你能澄清一下你所说的“最好把它放在内部”是什么意思吗？是否强烈要求所有

加密

实例保持不变或。。。您希望人们能够调用

哈希

，即使是在不可变的

加密

？完美，几乎正是我所需要的。如果能够存储一个摘要对象以供重用就好了，但是我可以为每个调用构造一个新的摘要对象。我将用它来换取不将摘要输出复制到向量。谢谢可以调用

finalize（）

而不是

finalize\u reset（）

，因为该对象从未被重用。@很好，我现在修改了答案。我从未使用过

digest:：digest

，所以我只使用了问题中的代码。啊，需要同时使用RefCell和Rc，这是我缺少的一点。谢谢不过，我想我更喜欢工厂的整体整洁功能。很高兴把它放在我的口袋里，以备将来使用。很好-如果你能摆脱

链，内部的可变性确实是可能的，我没有意识到这是可选的。但是为什么
摘要
是
Rc
？如果没有额外的堆分配，
RefCell
会不会工作得很好？只要尝试一下，@user4815162342，使用
RefCell
@theory它似乎确实工作得很好。它可能在原始代码中不工作，因为您仍在调用
chain（）
它想使用它-但这对
Rc
也不起作用。感谢您的评论，我已将我的答案更新为仅使用
RefCell
。
RefCell
和
Rc
之间的关键区别只有在为
Crypto
实现
Clone
时才会发挥作用。在t
pub fn hash(&self, data: &[u8]) -> digest::Output<D> {
    (self.digest_factory)()
        .chain(&data)
        .finalize()
}