在Rust裏訪問所有者的數據
在C/C++裏，我們經常做的一件事是，把一個複雜的對象按邏輯拆分成幾個部分（組件），然後實現各自的功能，對不對？接下來要面臨的一個問題是，有的時候某個組件還需要獲取來自於其他組件或者整體的信息。這個時候你會怎麼做呢？其中一個做法，就是在組件裏存儲一個整體對象的指針，用來從局部狀態出發，回頭獲取整體對象的狀態。
在Rust裡面臨的問題也是一樣的。有的時候，A是B的所有者，然而B的極少數功能可能就需要從A獲取數據，向A發送通知，之類的事情。那麼問題來了。在Rust裏我們平時不會像C/C++那樣在B裡面存儲一個A的借用（試試看，你會弄的一團糟）或者指針。存儲指針其實是不安全的，因為A是可能隨時被move走的，會導致你的指針失效。
那麼怎麼辦呢？
其實這個操作在Rust的概念模型下是直接可以實現的，甚至不需要unsafe，但是需要一點輔助代碼作為通用模板。訣竅就是：只要保持總體的借用一直都在就可以了。
我剛才試著寫了幾行代碼來完成這件事。
use std::ops::{Deref, DerefMut};
pub struct ChildRef<b, O: ?Sized + b, T: ?Sized> {
owner_ref: &b O,
accessor: fn(&O) -> &T,
}
impl<b, O: ?Sized, T: ?Sized> ChildRef<b, O, T> {
pub fn new(o: &b O, f: fn(&O) -> &T) -> Self {
ChildRef {
owner_ref: o,
accessor: f,
}
}
pub fn owner(&self) -> &O {
self.owner_ref
}
}
impl<b, O: ?Sized, T: ?Sized> Deref for ChildRef<b, O, T> {
type Target = T;
#[inline]
fn deref(&self) -> &T {
let acc = self.accessor.clone();
acc(self.owner_ref)
}
}
pub struct ChildMut<b, O: ?Sized + b, T: ?Sized> {
owner_ref: &b mut O,
accessor: fn(&O) -> &T,
accessor_mut: fn(&mut O) -> &mut T,
}
impl<b, O: ?Sized, T: ?Sized> ChildMut<b, O, T> {
pub fn new(o: &b mut O, f: fn(&O) -> &T, f_mut: fn(&mut O) -> &mut T) -> Self {
ChildMut {
owner_ref: o,
accessor: f,
accessor_mut: f_mut,
}
}
pub fn owner(&self) -> &O {
self.owner_ref
}
pub fn owner_mut(&mut self) -> &mut O {
self.owner_ref
}
}
impl<b, O: ?Sized, T: ?Sized> Deref for ChildMut<b, O, T> {
type Target = T;
#[inline]
fn deref(&self) -> &T {
let acc = self.accessor.clone();
acc(self.owner_ref)
}
}
impl<b, O: ?Sized, T: ?Sized> DerefMut for ChildMut<b, O, T> {
#[inline]
fn deref_mut(&mut self) -> &mut T {
let acc = self.accessor_mut.clone();
acc(self.owner_ref)
}
}
這裡實現了一套指針，一個稱為ChildRef，一個稱為ChildMut，分別對應於不變、可變兩種情況。
接下來舉個使用的例子好了。我有兩個struct，Container裏擁有一個Item對象。
struct Item {
pub data: usize,
}
struct Container {
i: Item,
pub m: usize,
}
Container上面有讀寫i的方法（實現裏有輔助函數）：
impl Container {
fn new() -> Self {
Container {
i: Item { data: 42usize },
m: 100usize,
}
}
fn get_item(&self) -> ChildRef<Container, Item> {
fn acc(s: &Container) -> &Item {
&s.i
}
ChildRef::new(self, acc)
}
fn get_item_mut(&mut self) -> ChildMut<Container, Item> {
fn acc(s: &Container) -> &Item {
&s.i
}
fn acc_mut(s: &mut Container) -> &mut Item {
&mut s.i
}
ChildMut::new(self, acc, acc_mut)
}
}
假設Item的result方法需要從Container上面獲取m的值，與自己的data相加，返回結果。這個時候，我們把這個方法實現在ChildRef上。注意owner()方法使我們可以獲取Container對象的引用。
impl<b> ChildRef<b, Container, Item> {
fn result(&self) -> usize {
self.owner().m + self.data
}
}
現在我們就可以像在C/C++裏一樣暢通無阻了~（中間可以加無數個.owner().get_item()哦）
fn main() {
let c = Container::new();
println!{"{}", c.get_item().owner().get_item().result() };
}
結果是142。
課後練習：不妨試試看，把為Container實現get_item、get_item_mut 的部分用Rust新出不久的 derive 宏來實現自動生成？
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