使用Option<Rc<RefCell<T>>>时双向引用的问题

Question

我正在建立一个NES仿真器来学习锈。我很难组织部件。

我的仿真器使用结构总线与CPU和PPU通信。CPU和PPU也需要与总线通信。

我认为为总线创建一个共享指针是个好主意，这样PPU和CPU对总线具有相同的指针引用。这就是我尝试过的：游乐场。不幸的是，它没有起作用。

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:33:9
   |
32 |     fn bus(&mut self) -> &mut Bus {
   |                          -------- expected `&mut Bus` because of return type
33 |         self.bus_helper().borrow_mut()
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
   |         |
   |         expected `&mut Bus`, found struct `RefMut`
   |         help: consider mutably borrowing here: `&mut self.bus_helper().borrow_mut()`
   |
   = note: expected mutable reference `&mut Bus`
                         found struct `RefMut<'_, Bus>`

如何让我的代码编译？另外，我想知道这是否是创建双向引用的最佳方式？还有别的选择吗？

Answer 1

borrow_mut()返回一个RefMut，它是一个包装器，它维护单元格的借入计数，以便如果Rust的别名规则在运行时被违反(例如，如果一个可变引用和任何其他引用同时存在，则单元格可能会恐慌)。

您可以通过将返回类型更改为RefMut<'_, Bus>来修复此问题。

或者，为了使RefCell实现细节隐藏在调用者面前，您可以返回impl DerefMut<Target=Bus> + '_，其中写着“此方法返回一些可以作为可变Bus来删除的内容，并且捕获self的生存期”。

另外，我想知道这是否是创建双向引用的最佳方式？

通常，对于双向引用，您希望所有从“主值”(例如树根)的引用都是Rc，而另一个方向的引用则是Weak。这允许您删除主值，并自动销毁整个结构网络。如果彼此之间有两个带有Rc的值，那么当您释放对结构网络的“顶级”引用时，必须显式地中断引用周期，以避免内存泄漏。

但是，如果您发现在这种情况下您需要双向引用，在这种情况下，您有一组想相互引用的固定值，那么您可能需要一个完全不同的模式。基于操场链接，CPU和PPU对总线有很强的共享所有权，而总线对CPU和PPU的所有权较弱。(在您的模型中，应该用Weak而不是原始指针来表示。)

这意味着一个单一的实体应该拥有所有的组件，并且这个实体应该负责它们的通信。有几种方法你可以模拟这个。

• System值拥有所有组件，该值将提供一种通信机制。这将取代Bus。可以避免循环引用，方法是在组件值需要做任何事情时，对组件值提供对System的引用。
• 通道可以用于组件之间的通信，尽管这使得组件之间的同步消息传递更加困难。
• 如果通道的性能影响令人望而却步，而且所需的API无法通过每次调用传递对System的引用来工作，那么如果您将System引脚到System，从而使其不能移动，则可以将引用从组件返回到System，因此不能使引用失效。这是一个高级的主题；您可能想要阅读相关文件。