rust - 在 Rust 中实现计算图

Question

我正在尝试在 Rust 中实现类似 ReactiveX(例如，有点类似于 RxJava/RxJS 和 friend )的图形引擎，但仅面向同步计算，重点是中间值缓存。它有点像标准库迭代器，但倒退了。

我必须实现 Observable/Observer 模式的玩具原型(prototype):Playground -- 虽然它最终不是我想要的，但它展示了事物的一般精神。

基本上，我想要这样的代码(伪代码):

let mut input = Input();
let mut x = input.map(|i| i * 2);
// unavoidable multiple mut borrow?..
let mut y = x.fork().map(|x| x + 3) // [must_use]
y.subscribe(|y| println!("y={}", y)); // moved
let mut z = x.fork().map(|x| x - 4).do_more_stuff(); // [must_use]
z.subscribe(|z| println!("z={}", z)); // moved
// some time later:
input.feed(42);

大致展开成这样

|i| {
    let x = i * 2;
    let y = x + 3;
    println!("y={}", y);
    let z = do_more_stuff(x - 4);
    println!("z={}", z);
}

这里的语法很重要，我知道如何“倒退”或对其进行重大修改以使其有效，但为了可读性，我想尽可能保留“自上而下”的语法，'特别是 fork 。

所以你可以把它想象成一个有向图，在顶部有一个输入，每个节点进行一些计算并将结果(可能多次；或者可能不传递)传递到底层，可能是“forking”，这样就可以在不重新计算的情况下将值传递给多个下层节点。在最底层，有“订阅者/观察者”，他们可以倾听值(value)观并用它们做任何事情。一旦创建，这个图(即图结构)是完全不可变的。

在许多 Rx 框架的实现中，可以在不显式地将值作为结构字段携带的情况下执行此操作，因为它将存在于父闭包中。

我花了相当多的时间在 Rust 中思考和制作原型(prototype)，但似乎无法找到一个很好的解决方案，既快速又“漂亮”，即符合人体工程学，如上面的示例所示。例如，使用 fork() (拆分流)，所需的语法类型立即暗示对父级的多个可变借用，即使子级稍后被移动也是如此？

我认为可行的核心思想(在上面链接的 Playground 中实现)是:Observer 概念 - 基本上，一个特征需要实现者实现 on_next(&mut self, value: T) , 所以任何 FnMut(T) -> ()可以自动实现这个。然后，“ fork ”是包含 Box<Observer> 列表的东西。以便它可以调用它们。也许是一个“流/可观察”，它可以接受一个观察者订阅它(以可变的方式？)。

无论如何，也许我在这里撞到一堵众所周知的墙，或者也许有更好的解决方案(或者这可能已经在某处实现)——任何想法都将不胜感激。

Answer 1

这是可能的。基本上，this works :

let input = Input::<i64>::new();

let s1 = input.fork();
s1.subscribe(|x| {
    println!("s1: {}", x)
});

let s2 = input.fork();
s2.map(|x| x * 3).subscribe(|x| {
    println!("s2: {}", x)
});

let s3 = input.fork().map(|x| {
    let s3 = (x as f64) + 100.5;
    println!("s3: {}", s3);
    s3
}).share();

s3.fork().map(|x| x + 1.).subscribe(|x| println!("s4: {}", x));

s3.fork().map(|x| x + 2.).subscribe(|x| println!("s5: {}", x));

input.feed(1);
println!("---");
input.feed(2);

和输出

s1: 1
s2: 3
s3: 101.5
s4: 102.5
s5: 103.5
---
s1: 2
s2: 6
s3: 102.5
s4: 103.5
s5: 104.5

实现方面:Rc<RefCell<Vec<Box<Trait>>>>和很多生命周期标记...