新增章节:Ok 单链表栈 - Peek 函数

pull/553/head
sunface 3 years ago
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commit e8b2011741

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- [最后实现](too-many-lists/bad-stack/final-code.md) - [最后实现](too-many-lists/bad-stack/final-code.md)
- [还可以的单向链表](too-many-lists/ok-stack/intro.md) - [还可以的单向链表](too-many-lists/ok-stack/intro.md)
- [优化类型定义](too-many-lists/ok-stack/type-optimizing.md) - [优化类型定义](too-many-lists/ok-stack/type-optimizing.md)
- [进阶操作](too-many-lists/ok-stack/advanced-operations.md) - [定义 Peek 函数](too-many-lists/ok-stack/peek.md)
- [易混淆概念解析](confonding/intro.md) - [易混淆概念解析](confonding/intro.md)
- [切片和切片引用](confonding/slice.md) - [切片和切片引用](confonding/slice.md)

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# Peek 函数
在之前章节中,我们定义了 `push`、`pop` 等基础操作,下面一起添加几个进阶操作,让我们的链表有用起来。
首先实现的就是 `peek` 函数,它会返回链表的表头元素的引用:
```rust
pub fn peek(&self) -> Option<&T> {
self.head.map(|node| {
&node.elem
})
}
```
```shell
> cargo build
error[E0515]: cannot return reference to local data `node.elem`
--> src/second.rs:37:13
|
37 | &node.elem
| ^^^^^^^^^^ returns a reference to data owned by the current function
error[E0507]: cannot move out of borrowed content
--> src/second.rs:36:9
|
36 | self.head.map(|node| {
| ^^^^^^^^^ cannot move out of borrowed content
```
Rust 大爷,您又哪里不满意了。不过问题倒是也很明显: `map` 方法是通过 `self` 获取的值,我们相当于把内部值的引用返回给函数外面的调用者。
一个比较好的解决办法就是让 `map` 作用在引用上,而不是直接作用在 `self.head` 上,为此我们可以使用 `Option``as_ref` 方法:
```rust
impl<T> Option<T> {
pub fn as_ref(&self) -> Option<&T>;
}
```
该方法将一个 `Option<T>` 变成了 `Option<&T>`,然后再调用 `map` 就会对引用进行处理了:
```rust
pub fn peek(&self) -> Option<&T> {
self.head.as_ref().map(|node| {
&node.elem
})
}
```
```shell
cargo build
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.32s
```
当然,我们还可以通过类似的方式获取一个可变引用:
```rust
pub fn peek_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
self.head.as_mut().map(|node| {
&mut node.elem
})
}
```
至此 `peek` 已经完成,为了测试它的功能,我们还需要编写一个测试用例:
```rust
#[test]
fn peek() {
let mut list = List::new();
assert_eq!(list.peek(), None);
assert_eq!(list.peek_mut(), None);
list.push(1); list.push(2); list.push(3);
assert_eq!(list.peek(), Some(&3));
assert_eq!(list.peek_mut(), Some(&mut 3));
list.peek_mut().map(|&mut value| {
value = 42
});
assert_eq!(list.peek(), Some(&42));
assert_eq!(list.pop(), Some(42));
}
```
```shell
> cargo test
error[E0384]: cannot assign twice to immutable variable `value`
--> src/second.rs:100:13
|
99 | list.peek_mut().map(|&mut value| {
| -----
| |
| first assignment to `value`
| help: make this binding mutable: `mut value`
100 | value = 42
| ^^^^^^^^^^ cannot assign twice to immutable variable ^~~~~
```
天呐,错误源源不断,这次编译器抱怨说 `value` 是不可变的,但是我们明明使用 `&mut value`,发生了什么?难道说在闭包中通过这种方式申明的可变性实际上没有效果?
实际上 `&mut value` 是一个模式匹配,它用 `&mut value` 模式去匹配一个可变的引用,此时匹配出来的 `value` 显然是一个值,而不是可变引用,因为只有完整的形式才是可变引用!
因此我们没必要画蛇添足,这里直接使用 `|value|` 来匹配可变引用即可,那么此时匹配出来的 `value` 就是一个可变引用。
```rust
#[test]
fn peek() {
let mut list = List::new();
assert_eq!(list.peek(), None);
assert_eq!(list.peek_mut(), None);
list.push(1); list.push(2); list.push(3);
assert_eq!(list.peek(), Some(&3));
assert_eq!(list.peek_mut(), Some(&mut 3));
list.peek_mut().map(|value| {
*value = 42
});
assert_eq!(list.peek(), Some(&42));
assert_eq!(list.pop(), Some(42));
}
```
这次我们直接匹配出来可变引用 `value`,然后对其修改即可。
```shell
cargo test
Running target/debug/lists-5c71138492ad4b4a
running 3 tests
test first::test::basics ... ok
test second::test::basics ... ok
test second::test::peek ... ok
test result: ok. 3 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured
```

@ -142,6 +142,17 @@ test result: ok. 2 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured
## 泛型 ## 泛型
为了让链表支持任何类型的元素,泛型就是绕不过去的坎,首先将所有的类型定义修改为泛型实现: 为了让链表支持任何类型的元素,泛型就是绕不过去的坎,首先将所有的类型定义修改为泛型实现:
```rust ```rust
pub struct List<T> {
head: Link<T>,
}
type Link<T> = Option<Box<Node<T>>>;
struct Node<T> {
elem: T,
next: Link<T>,
}
impl<T> List<T> { impl<T> List<T> {
pub fn new() -> Self { pub fn new() -> Self {
List { head: None } List { head: None }

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