Rust实现简单自定义集合时所有权与生命周期报错的解决方法

• 你在调用self.list.push(user)时，user的所有权已经转移到list中，后续再访问user的字段必然触发use of moved value报错
• 你的UsersIndex属于自引用结构：试图在同一个结构体的index字段中存储同结构体list元素的引用。Rust借用规则不允许这种设计，一方面list扩容时元素内存地址会变动导致引用悬垂，另一方面生命周期约束也无法满足这种自引用场景，才会触发生命周期相关报错。

这个方案无额外性能开销，也不需要引入复杂的智能指针，是这类索引场景最常用的实现：

use std::collections::HashMap;

pub struct User {
    pub id: u32,
    pub name: String,
}

pub struct UsersIndex {
    list: Vec<User>,
    // 存储id对应在list中的下标，替代引用
    index: HashMap<u32, usize>,
}

impl UsersIndex {
    pub fn new() -> Self {
        UsersIndex {
            list: Vec::new(),
            index: HashMap::new(),
        }
    }

    pub fn add(&mut self, user: User) {
        let user_id = user.id;
        self.list.push(user);
        // 刚插入的元素下标为list长度-1
        let index = self.list.len() - 1;
        self.index.insert(user_id, index);
    }

    pub fn get(&self, id: u32) -> Option<&User> {
        self.index.get(&id).map(|&idx| &self.list[idx])
    }
}

如果你的场景需要支持删除操作，可以把Vec<User>替换为Vec<Option<User>>，删除时把对应位置设为None即可，避免移动元素导致已存储的下标全部失效。如果需要多场景共享User所有权，可以用Rc<User>（多线程场景用Arc<User>），list和index都存储Rc<User>的拷贝，通过引用计数共享所有权即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者broadsw0rd