向不可变向量 rust 添加元素

Question

我正在尝试利用函数式编程和递归在 Rust 中创建用户输入验证函数。如何返回一个不可变向量，其中一个元素连接到末尾？

fn get_user_input(output_vec: Vec<String>) -> Vec<String> {
    // Some code that has two variables: repeat(bool) and new_element(String)
    if !repeat {
        return output_vec.add_to_end(new_element); // What function could "add_to_end" be?
    }
    get_user_input(output_vec.add_to_end(new_element)) // What function could "add_to_end" be?
}

其他所有功能都有：
push 将可变向量添加到可变向量
append 将一个元素添加到可变向量的末尾
concat 将不可变向量添加到不可变向量
??? 将一个元素添加到不可变向量的末尾

我能够开始工作的唯一解决方案是使用：

[write_data, vec![new_element]].concat()

但这似乎效率低下，因为我只为一个元素制作了一个新向量（因此大小在编译时已知）。

Answer 1

您将 Rust 与一种您只拥有对对象的引用的语言混淆了。在 Rust 中，代码可以拥有对象的独占所有权，所以你不需要小心地改变一个对象可以被分享，因为你知道对象是否共享。

例如，这是有效的 JavaScript 代码：

const a = [];
a.push(1);

这是有效的，因为 a 不包含数组，它包含一个对数组的引用。^1个const 阻止 a 被重新指向不同的对象，但它确实不是使数组本身不可变。

因此，在这些类型的语言中，纯函数式编程试图避免改变任何状态，例如将一个项目推入一个作为参数的数组：

function add_element(arr) {
  arr.push(1); // Bad! We mutated the array we have a reference to!
}

相反，我们做这样的事情：

function add_element(arr) {
  return [...arr, 1]; // Good! We leave the original data alone.
}

鉴于您的函数签名，您在 Rust 中拥有的是完全不同的场景！在您的情况下，output_vec 由函数本身拥有，程序中的任何其他实体都无法访问它。因此有没有理由避免改变它，如果这是你的目标：

fn get_user_input(mut output_vec: Vec<String>) -> Vec<String> {
//       Add mut  ^^^

您必须记住，任何非引用都是拥有的价值。 &Vec<String> 将是对其他对象拥有的向量的不可变引用，但 Vec<String> 是此代码拥有且其他人无法访问的向量。

不相信我？这是一个简单的损坏代码示例，可以证明这一点：

fn take_my_vec(y: Vec<String>) { }

fn main() {
    let mut x = Vec::<String>::new();
    
    x.push("foo".to_string());
    
    take_my_vec(x);
    
    println!("{}", x.len()); // E0382
}

表达式 x.len() 导致编译时错误，因为向量 x 是感动进入函数参数，我们不再拥有它了。

那么为什么函数不应该改变它现在拥有的向量呢？调用者不能再使用它。

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总之，函数式编程在 Rust 中看起来有点不同。在其他无法传达“我给你这个对象”的语言中，你必须避免改变给定的值，因为调用者可能不希望你更改它们。在 Rust 中，谁拥有一个值是明确的，该论点反映了：

• 参数是一个值（Vec<String>）吗？该函数现在拥有该值，调用者放弃了它并且不能再使用它。如果需要，请对其进行变异。
• 参数是否为不可变引用 (&Vec<String>)？该函数不拥有它，并且它无论如何也不能改变它，因为 Rust 不允许。您可以克隆它并对克隆体进行变异。
• 参数是否为可变引用 (&mut Vec<String>)？调用者必须显式地为函数提供一个可变引用，因此允许函数对其进行修改——但函数仍然不拥有该值。该函数可以改变它、克隆它或两者兼而有之——这取决于该函数应该做什么。

如果您按值进行论证，那么无论出于何种原因需要更改它，都没有理由不将其设为mut。请注意，这个细节（函数参数的可变性）甚至不是函数公共签名的一部分，因为这与调用者无关。他们把那个东西给了。

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请注意，对于具有类型参数的类型（如 Vec），其他所有权表达式也是可能的。以下是一些示例（这不是一个详尽的列表）：

• Vec<&String>：您现在拥有一个向量，但您不拥有它包含引用的 String 对象。
• &Vec<&String>：您被授予对字符串引用向量的只读访问权限。你可以克隆这个向量，但你仍然不能改变字符串，例如，只能重新排列它们。
• &Vec<&mut String>：您被授予对矢量的只读访问权限可变的字符串引用。您无法重新排列字符串，但可以自行更改字符串。
• &mut Vec<&String>：与上面类似但相反：您可以重新排列字符串引用，但不能更改字符串。

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^1个一个很好的思考方式是 JavaScript 中的非原始值始终是 Rc<RefCell<T>> 的值，因此您将句柄传递给具有内部可变性的对象。 const 只会使 Rc<> 不可变。