问题概述

值缓存是一种更加广泛的实用行为,我们可能希望在代码中的其他闭包中也使用他们。然而,目前 Cacher 的实现存在两个小问题,这使得在不同上下文中复用变得很困难。

第一个问题是 Cacher 实例假设对于 value 方法的任何 arg 参数值总是会返回相同的值。也就是说,这个 Cacher 的测试会失败:

《rust程序设计语言》13章闭包内容提出的问题

 #[test]
fn call_with_different_values() {
let mut c = Cacher::new(|a| a); let v1 = c.value(1);
let v2 = c.value(2); assert_eq!(v2, 2);
}

具体代码请在《rust程序设计语言》第13章第一节 Cacher 实现的限制 中找到。


解决思路

尝试修改 Cacher 存放一个哈希 map 而不是单独一个值。哈希 map 的 key 将是传递进来的 arg 值,而 value 则是对应 key 调用闭包的结果值。

相比之前检查 self.value 直接是 Some 还是 None 值,现在 value 函数会在哈希 map 中寻找 arg,如果找到的话就返回其对应的值。如果不存在,Cacher 会调用闭包并将结果值保存在哈希 map 对应 arg 值的位置。

《rust程序设计语言》13章闭包内容提出的解决思路


解决方案

更改Cacher结构体的类型

use std::collections::HashMap;
struct Cacher<T>
where
T: Fn(u32) -> u32,
{
calculation: T,
value: HashMap<u32, u32>,
}

将之前储存单一u32类型的 value字段 替换成 HashMap类型,此HashMap的key和value都为u32类型

更改chacher结构体的方法

impl<T> Cacher<T>
where
T: Fn(u32) -> u32,
{
fn new(calculation: T) -> Cacher<T> {
Cacher {
calculation,
value: HashMap::new(),
}
} fn value(&mut self, arg: u32) -> u32 {
match self.value.get(&arg) {
Some(v) => *v,
None => {
let v = (self.calculation)(arg);
self.value.insert(arg, v);
arg
}
}
}
}

new方法中返回的Cacher实例,value字段 不再为Option<u32>类型,取而代之的是一个 被初始化的HashMap,用于存放 不同参数的结果缓存

value方法中,不再直接匹配结构体的value字段,而是通过 参数 去value字段的 HashMap 中找到储存的值并返回,要是找不到则在HashMap中插入 key值为传入参数value值为结构体闭包调用参数所得的结果。


测试结果

fn main() {
let mut cal = Cacher::new(|num| {
println!("calculating slowly...");
thread::sleep(Duration::from_secs(2));
num
}); println!("{}", cal.value(1));
println!("{}", cal.value(2));
println!("{}", cal.value(1))
}
cargo run
Compiling closure v0.1.0 (D:\project\rust\closure)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.66s
Running `target\debug\closure.exe`
calculating slowly...
1
calculating slowly...
2
1

测试通过

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