返回引用的返回函数

Question

我想写一个简单的记忆功能。

fn memoize<K: Eq + Hash, V: Clone>(mut func: impl FnMut(&K) -> V) -> impl FnMut(K) -> V {
  let mut cache = HashMap::new();
  |key| {
    cache
      .entry(key)
      .or_insert_with_key(|k| func(k))
      .clone()
  }
}

Eq + Hash对参数的约束似乎是合理的，但Clone对返回值的约束似乎是不必要的。理想情况下的签名是：

fn memoize<K: Eq + Hash, V>(mut func: impl FnMut(&K) -> V) -> impl FnMut(K) -> &mut V

这需要指定返回引用的生命周期（有意义）。

理想情况&mut V下，只要函数的引用存在，它就应该存在（或者类似的东西&'a mut impl FnMut(K) -> &'a mut V：）

由于 Fn 特征的 impls 不稳定，如果我想留在 Fn 特征内（而不是用 some 编写我的结构fn call(&'a mut self, key: K) -> &'a mut V），有没有办法在稳定的 Rust 中做到这一点？

Answer 1

不幸的是，这是不可能的。即使手动实现也是FnMut不可能的，除非我们创建Output一个通用关联类型：

pub trait GatifiedFnMut<Args: std::marker::Tuple> {
    type Output<'a>
    where
        Self: 'a;
    extern "rust-call" fn call_mut(&mut self, args: Args) -> Self::Output<'_>;
}

pub struct Memoized<K, V, F> {
    cache: HashMap<K, V>,
    func: F,
}

impl<K: Eq + Hash, V, F: FnMut(&K) -> V> GatifiedFnMut<(K,)> for Memoized<K, V, F> {
    type Output<'a> = &'a mut V
    where
        Self: 'a;
    extern "rust-call" fn call_mut(&mut self, (key,): (K,)) -> Self::Output<'_> {
        self.cache.entry(key).or_insert_with_key(&mut self.func)
    }
}

（注意：即使没有 GAT，也可以解决这个问题，但不能使用当前的FnOnce//特征，或者至少非常不舒服，请参阅下面链接的问题）FnMut。Fn

更多信息可以在 users.rust-lang.org 找到。