No Rust, como faço para criar um iterador mutável? [duplicado]

Question

Estou tendo dificuldade com vidas úteis ao tentar criar um iterador mutável no Rust seguro.

Aqui está o que eu reduzi meu problema a:

struct DataStruct<T> {
    inner: Box<[T]>,
}

pub struct IterMut<'a, T> {
    obj: &'a mut DataStruct<T>,
    cursor: usize,
}

impl<T> DataStruct<T> {
    fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<T> {
        IterMut { obj: self, cursor: 0 }
    }
}

impl<'a, T> Iterator for IterMut<'a, T> {
    type Item = &'a mut T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        let i = f(self.cursor);
        self.cursor += 1;
        self.obj.inner.get_mut(i)
    }
}

fn f(i: usize) -> usize {
   // some permutation of i
}

A estrutura do meu DataStructnunca mudará, mas preciso ser capaz de modificar o conteúdo dos elementos armazenados nele. Por exemplo,

let mut ds = DataStruct{ inner: vec![1,2,3].into_boxed_slice() };
for x in ds {
  *x += 1;
}

O compilador está me dando um erro sobre tempos de vida conflitantes para a referência que estou tentando retornar. O tempo de vida que ele descobre que não estou esperando é o escopo da next(&mut self)função.

Se tento anotar o tempo de vida next(), o compilador, em vez disso, me diz que não satisfiz o traço Iterator. Isso pode ser resolvido em caso de ferrugem segura?

Aqui está o erro:

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to conflicting requirements
  --> src/iter_mut.rs:25:24
   |
25 |         self.obj.inner.get_mut(i)
   |                        ^^^^^^^
   |
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #1 defined on the method body at 22:5...
  --> src/iter_mut.rs:22:5
   |
22 | /     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
23 | |         let i = self.cursor;
24 | |         self.cursor += 1;
25 | |         self.obj.inner.get_mut(i)
26 | |     }
   | |_____^
note: ...so that reference does not outlive borrowed content
  --> src/iter_mut.rs:25:9
   |
25 |         self.obj.inner.get_mut(i)
   |         ^^^^^^^^^^^^^^
note: but, the lifetime must be valid for the lifetime `'a` as defined on the impl at 19:6...
  --> src/iter_mut.rs:19:6
   |
19 | impl<'a, T> Iterator for IterMut<'a, T> {
   |      ^^
note: ...so that the types are compatible
  --> src/iter_mut.rs:22:46
   |
22 |       fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
   |  ______________________________________________^
23 | |         let i = self.cursor;
24 | |         self.cursor += 1;
25 | |         self.obj.inner.get_mut(i)
26 | |     }
   | |_____^
   = note: expected  `std::iter::Iterator`
              found  `std::iter::Iterator`

edições :

• implementação alterada de next()para que a ordem da iteração seja uma permutação da sequência original.

Answer 1

O verificador de empréstimo não consegue provar que as chamadas subsequentes para next()não acessarão os mesmos dados. A razão pela qual isso é um problema é porque a vida útil do empréstimo é a duração da vida útil do iterador, então não pode provar que não haverá duas referências mutáveis ​​para os mesmos dados ao mesmo tempo.

Realmente não há uma maneira de resolver isso sem código inseguro - ou alterando suas estruturas de dados. Você poderia fazer o equivalente a slice::split_at_mut, mas, dado que você não pode alterar os dados originais, você teria que implementar isso em um código inseguro de qualquer maneira. Uma implementação insegura pode ser semelhante a esta:

impl<'a, T> Iterator for IterMut<'a, T> {
    type Item = &'a mut T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        let i = self.cursor;
        self.cursor += 1;
        if i < self.obj.inner.len() {
            let ptr = self.obj.inner.as_mut_ptr();
            unsafe {
                Some(&mut *ptr.add(i))
            }
        } else {
            None
        }
    }
}