使用`&str`索引`HashMap<&String, V>`

Question

用

HashMap<&String, V>

索引

&str

的正确方法是什么？ Rust 报告称

&String

不是索引所需的

Borrow<str>

。 （这对我来说似乎有点愚蠢；如果

T: Borrow<U>

那么

&T: Borrow<U>

肯定也应该成立？）

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let strings = vec!["x".to_owned(), "y".to_owned(), "z".to_owned()];
    let m = [0, 1, 2]
        .into_iter()
        .map(|i| (&strings[i], i))
        .collect::<HashMap<&String, usize>>();
    let zero = m["x"];
}

error[E0277]: the trait bound `&String: Borrow<str>` is not satisfied
 --> src/main.rs:9:18
  |
9 |     let zero = m["x"];
  |                  ^^^ the trait `Borrow<str>` is not implemented for `&String`, which is required by `HashMap<&String, usize>: Index<&_>`
  |
  = help: the trait `Borrow<str>` is implemented for `String`
  = help: for that trait implementation, expected `String`, found `&String`
  = note: required for `HashMap<&String, usize>` to implement `Index<&str>`

显然，因为我构建了这个特定的 HashMap，所以我可以返回并将其键类型更改为

&str

。但是假设我收到一个

HashMap<&String, V>

，索引它的正确方法是什么？构建一个完整的

String

只是为了引用它似乎很浪费。

Answer 1

如果您愿意浸入不安全的水域，有办法解决这个问题。

此解决方案利用了以下事实：如果您有一个标记为

S

的结构体

#[repr(transparent)]

并包含单个

T

类型的字段，则可以安全地从

&'a T

转换为

&'b S

（其中

'a: 'b

）。 （例如，这就是为什么您可以从

&Path

借用

PathBuf

，即使实际上不存在

Path

。） 所以，让我们构建一个可以借鉴

String

的新类型，并具有一个积极的自行车棚名称。

#[derive(Hash, PartialEq, Eq)]
#[repr(transparent)]
struct StrRef(str);

这个定义允许我们安全地从 

&str

转换为

&StrRef

，因此我们将把那段不安全的代码包装在

From

实现中：

impl<'a> From<&'a str> for &'a StrRef {
    fn from(value: &'a str) -> &'a StrRef {
        // SAFETY: StrRef is repr(transparent) and contains only a str.
        unsafe { &*(value as *const str as *const StrRef) }
    }
}

现在我们可以在任何可以获得 

Borrow<StrRef>

的类型上实现

&str

。

// Not actually needed, just for example.
impl Borrow<StrRef> for String {
    fn borrow(&self) -> &StrRef {
        self.as_str().into()
    }
}

// This is the impl you need in this case.
impl Borrow<StrRef> for &String {
    fn borrow(&self) -> &StrRef {
        self.as_str().into()
    }
}

最后，这允许我们编写以下函数，它实现了使用 

&str

从地图中获取数据的目标，而无需将其转换为拥有的

String

：

fn get_from_map<'a, T>(map: &'a HashMap<&String, T>, key: &str) -> Option<&'a T> {
    map.get(<&StrRef>::from(key))
}

(

游乐场

) 显然，如果您可以将地图的键类型更改为

&str

，那么您应该更喜欢这样做，但是如果您无法控制地图的来源，那么这是一个可行的解决方法（希望是非常可行的）您的计划范围有限）。

Answer 2

与

现有

冲突 impl<T> Borrow<T> for T {

所以无法添加。

游乐场

当您处于控制状态时，您不应该使用

&String

作为开始键。首选方法是使用

&str

，它可以轻松地从

&String

创建，并且不会遇到问题，而且更通用。当您无法控制时，创建

String

只是为了索引是您唯一安全的选择。