“不能返回引用临时值的值”和 Rust 中的内部可变性答案

【问题标题】："cannot return value referencing temporary value" and interior mutability in Rust“不能返回引用临时值的值”和 Rust 中的内部可变性
【发布时间】：2021-05-19 04:28:15
【问题描述】：

我在 Rust 中有以下代码：

pub struct RegExpFilter {
    ...
    regexp_data: RefCell<Option<RegexpData>>,
    ...
}

struct RegexpData {
    regexp: regex::Regex,
    string: String
}

...
    pub fn is_regexp_compiled(&self) -> bool {
        self.regexp_data.borrow().is_some()
    }

    pub fn compile_regexp(&self) -> RegexpData {
        ...
    }

    fn regexp(&self) -> &regex::Regex {
        if !self.is_regexp_compiled() { // lazy computation that mutates the struct
            self.regexp_data.replace(Some(self.compile_regexp()));
        }
        &self.regexp_data.borrow().as_ref().unwrap().regexp
    }
    
    pub fn matches(&self, location: &str) -> bool {
         self.regexp().find(location)
    }

正则表达式是惰性计算的，捕获&mut self我不想要，所以使用RefCell。

我收到以下消息：

               &self.regexp_data.borrow().as_ref().unwrap().regexp
    |          ^-------------------------^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
    |          ||
    |          |temporary value created here
    |          returns a value referencing data owned by the current function

编译器消息似乎很清楚：Ref 是由borrow() 临时创建并返回外部的。但是我相信Option (self.regexp_data) 归结构本身所有的RefCell 所有，所以在内部使用它应该没问题（因为函数不是pub）。

我也尝试了以下方法（但失败并显示相同的消息）

    fn regexp(&self) -> impl Deref<Target = regex::Regex> + '_ {
        if !self.is_regexp_compiled() {
            self.regexp_data.replace(Some(self.compile_regexp()));
        }
        Ref::map(self.regexp_data.borrow(), |it| &it.unwrap().regexp)
    }

我该如何解决？

【问题讨论】：

如果不保留Ref<T>，就无法从RefCell<T> 获得&T，RefCell 如何知道何时允许borrow() 和borrow_mut()。见this Q&A。

标签： rust ownership interior-mutability refcell

【解决方案1】：

您可以通过使用.as_ref() 将&Option<_> 转换为Option<&_> 来修复Ref::map 版本，以便解包作为参考：

fn regexp(&self) -> impl Deref<Target = regex::Regex> + '_ {
    if !self.is_regexp_compiled() {
        self.regexp_data.replace(Some(self.compile_regexp()));
    }
    Ref::map(self.regexp_data.borrow(), |it| &it.as_ref().unwrap().regexp)
                                              // ^^^^^^^^
}

在这种情况下，我提倡使用 OnceCell 来自 once_cell 板条箱：

use once_cell::sync::OnceCell;

pub struct RegexpData {
    regexp: regex::Regex,
    string: String,
}

pub struct RegExpFilter {
    regexp_data: OnceCell<RegexpData>,
}

impl RegExpFilter {
    pub fn compile_regexp(&self) -> RegexpData {
        unimplemented!()
    }

    fn regexp(&self) -> &regex::Regex {
        &self.regexp_data.get_or_init(|| self.compile_regexp()).regexp
    }
}

您可以简单地使用get_or_init 来获得相同的效果。 OnceCell 和 Lazy（在同一个 crate 中）对于惰性求值非常方便。

在playground 上查看。

【讨论】：