拥有的竞技场数据结构[重复]

Question

我想为一个非常大（节点数）的图建模，该图由许多非常大（内存方面）的节点组成。由于节点如此之大，我只想将它们存储一次并将借用传递给它们，所以从概念上讲是这样的：

struct Graph<'a> {
    nodes: Vec<Node<'a>>,
}

struct Node<'a> {
    edges: HashMap<String, &'a Node>,
    // ...lots of other data...
}

当然没有办法像这样构造Graph，因为（a）Vec 不允许我在元素借用时添加新节点，并且（b）我不能告诉 rustc nodes 向量将终生存在 'a。我也不能使用像Rc 这样的东西，因为图表有循环。

我想表达的是一个竞技场，它让我可以分配很多Nodes，只要竞技场存在，就可以对它们进行不可变的借用，并使用生命周期检查来确保我取消分配竞技场时，没有剩余的Node 引用。比如：

struct Graph<'a> {
    nodes: Arena<'a, Node<'a>>,
}

struct Node<'a> {
    edges: HashMap<String, &'a Node>,
}

impl<'a, A> Arena<'a, A> {
    fn own(&self, a: A) -> &'a A {
        // magic
    }
}

impl<'a, A> Drop for Arena<'a, A> {
    fn drop(&'a mut self) {
        // magic
    }
}

这在语义上可以用 Rust 表达吗？

Answer 1

一个简单的解决方案是使用typed-arena crate。它包含一个Arena 类型和一个fn alloc(&self, T) -> &mut T 方法。

另一个简单的解决方案是使用索引而不是引用（并且永远不要从Vec 中删除，因为这会使索引无效）。在 64 位平台上，使用 32 位索引可以减少一些字节。

然而，这两种解决方案都无法删除节点。您可能会停止引用它们，但它们仍将存在于内存中，因此将它们用于动态图（节点来去处）需要更多的工作。在这种情况下，我的建议是定期从一个新的竞技场创建一个新的图克隆（不复制未使用的节点），这类似于使用移动垃圾收集器，如果不那么自动化的话。