如何交换结构的两个字段答案

【问题标题】：How to swap two fields of a struct如何交换结构的两个字段
【发布时间】：2016-02-26 11:00:07
【问题描述】：

我已经开始学习 Rust，并且正在尝试实现一个简单的一维元胞自动机。我想将自动机状态（Board）表示为包含大小和两个不同向量（大小相同）的结构。我试过了：

struct Board {
    n: usize,
    cur:  Vec<u32>,
    next: Vec<u32>,
}

impl Board {
    fn new(size: usize) -> Board {
        Board {
            n: size,
            cur: vec![0;size],
            next: vec![0;size],
        }
    }
}

到目前为止一切顺利。我也能够改变这两个向量。但后来我希望能够交换两个向量（或者更确切地说是它们的引用），例如：

fn swap(&mut self) -> &Board {
    let tmp = self.cur;
    self.cur = self.next;
    self.next = tmp;
    self
}

它失败了，我想我可以理解cannot move out of borrowed content [E0507]。我还尝试了mem::swap，我在一个类似标题的问题中找到了它，但没有成功。

我怎样才能使这个例子工作？（由于我是 Rust 的初学者，请毫不犹豫地提出不同的数据表示）。

【问题讨论】：

标签： struct reference rust swap

【解决方案1】：

有什么问题？

您正在在数据中打孔：

fn swap(&mut self) -> &Board {
    let tmp = self.cur;         // 1
    self.cur = self.next;       // 2
    self.next = tmp;            // 3
    self
}

如果我们逐行分析：

self.cur 现在未初始化
self.next 现在未初始化
一切都再次洁净

如果在第 (3) 行发生变化以收紧情况之前由于某种原因计算中断，self 现在已中毒，可能会导致各种令人讨厌的事情发生。值得注意的是，它的析构函数可能会尝试两次释放内存。

理论上，您可以让编译器检查临时漏洞并毫无疑问地证明：

打孔时没有函数访问self
在范围结束时，无论是正常到达还是通过展开，孔都会再次被填满

确实在某些时候它被考虑过......但事实是它很复杂并且有现成的解决方法。

那么？

答案在于std::mem，它公开了以安全方式执行此类低级操作的函数。虽然函数本身是在底层使用 unsafe 实现的，但它们依靠对语言和运行时的理解来公开安全接口。

您会感兴趣的两个特定功能是：

replace：将dest: &mut T 的内容替换为src: T，并返回之前包含在dest 后面的内容
swap：交换其参数的内容

使用这两个简单而安全的原语，您可以避免在数据中打孔。

【讨论】：

【解决方案2】：

如您所见，mem::swap 是正确的选择：

fn swap(&mut self) -> &Board {
    std::mem::swap(&mut self.cur, &mut self.next);
    self
}

这行得通。请注意，当使用 . 时，您将取消对 self 的引用。所以虽然self 的类型为&mut Board，self.cur 的类型为Vec<u32>。因此编译器抱怨“移出借来的内容”，我们需要额外的&muts。

【讨论】：