初始化固定长度数组的正确方法是什么？

Question

我在初始化固定长度数组时遇到问题。 My attempts so far all result in the same "use of possibly uninitialized variable: foo_array" error:

#[derive(Debug)]
struct Foo { a: u32, b: u32 }

impl Default for Foo {
    fn default() -> Foo { Foo{a:1, b:2} }
}

pub fn main() {
    let mut foo_array: [Foo; 10];

    // Do something here to in-place initialize foo_array?

    for f in foo_array.iter() {
        println!("{:?}", f);
    }
}

error[E0381]: use of possibly uninitialized variable: `foo_array`
  --> src/main.rs:13:14
   |
13 |     for f in foo_array.iter() {
   |              ^^^^^^^^^ use of possibly uninitialized `foo_array`

我实现了Default trait，但默认情况下，Rust 似乎不像 C++ 构造函数那样调用它。

初始化固定长度数组的正确方法是什么？我想做一个有效的就地初始化而不是某种复制。

相关：Why is the Copy trait needed for default (struct valued) array initialization?

相关：Is there a way to not have to initialize arrays twice?

Answer 1

保险箱不过somewhat inefficient solution:

#[derive(Copy, Clone, Debug)]
struct Foo {
    a: u32,
    b: u32,
}

fn main() {
    let mut foo_array = [Foo { a: 10, b: 10 }; 10];
}

因为你是专门要求a solution without copies：

use std::mem::MaybeUninit;

#[derive(Debug)]
struct Foo {
    a: u32,
    b: u32,
}

// We're just implementing Drop to prove there are no unnecessary copies.
impl Drop for Foo {
    fn drop(&mut self) {
        println!("Destructor running for a Foo");
    }
}

pub fn main() {
    let array = {
        // Create an array of uninitialized values.
        let mut array: [MaybeUninit<Foo>; 10] = unsafe { MaybeUninit::uninit().assume_init() };

        for (i, element) in array.iter_mut().enumerate() {
            let foo = Foo { a: i as u32, b: 0 };
            *element = MaybeUninit::new(foo);
        }

        unsafe { std::mem::transmute::<_, [Foo; 10]>(array) }
    };

    for element in array.iter() {
        println!("{:?}", element);
    }
}

这是the documentation of MaybeUninit推荐的。

Answer 2

您可以使用arrayvec crate:

Cargo.toml

[package]
name = "initialize_array"
version = "0.1.0"
authors = ["author"]
edition = "2018"

[dependencies]
arrayvec = "0.4.10"

src/main.rs

use arrayvec::ArrayVec; 
use std::iter;

#[derive(Clone)]
struct Foo {
    a: u32,
    b: u32,
}

fn main() {
    let foo_array: [Foo; 10] = iter::repeat(Foo { a: 10, b: 10 })
        .collect::<ArrayVec<_>>()
        .into_inner()
        .unwrap_or_else(|_| unreachable!());
}

Answer 3

最简单的方法是在你的类型上派生 Copy 并用它初始化数组，复制元素 N 次：

#[derive(Copy)]
struct Foo {
    a: u32,
    b: u32,
}

let mut foo_array = [Foo { a: 1, b: 2 }; 10];

如果您想避免复制，有几种选择。您可以使用 Default 特征：

let mut foo_array: [Foo; 10] = Default::default();

但是，这仅限于最多 32 个元素的数组。使用 const 泛型，标准库现在可以为 all 数组提供Default。但是，由于正在研究的微妙原因，这将是一个向后不兼容的更改。

目前，您可以利用 const 值也可以在数组重复表达式中使用这一事实：

const FOO: Foo = Foo { a: 1, b: 2 };

let mut foo_array = [FOO; 10];

如果你在夜间，你可以使用array::map：

#![feature(array_map)]

let mut foo_array = [(); 10].map(|_| Foo::default())